Παρουσίαση/Προβολή

(13Β047) -  Κοσμάς Χαραλαμπίδης

Περιγραφή Μαθήματος

Πρόλογος και μαθησιακοί στόχοι

Τα φυτά συνιστούν ένα εκπληκτικό βασίλειο στην ύπαρξη του οποίου οφείλει τη ζωή του ο πλανήτης μας. Τα φυτά μας τρέφουν, μας επιτρέπουν να αναπνέουμε, ρυθμίζουν το περιβάλλον στο οποίο ζούμε, μας προμηθεύουν με δευτερογενείς μεταβολίτες υψηλής προστιθέμενης αξίας (αντιοξειδωτικούς, αντιμικροβιακούς, αντικαρκινικούς) και η βιομάζα τους προμηθεύει με ενέργεια την πλειονότητα των οικοσυστημάτων της γης. Η μελέτη και κατανόηση της βιολογίας ανάπτυξης και φυσιολογίας των φυτών, αποτελεί κατ' αυτό τον τρόπο πρωταρχικής σημασίας στόχο των ερευνητών ανά τον κόσμο, ιδιαίτερα σε μία εποχή όπου οι ανθρωπογενείς παρεμβάσεις απειλούν να διαταράξουν μη αντιστρεπτά την ισορροπία ολόκληρου του πλανητικού οικοσυστήματος.    

Ένα από τα εκπληκτικότερα βιολογικά φαινόμενα είναι η σταδιακή ανάπτυξη και διαφοροποίηση του γονιμοποιημένου ωαρίου σε έναν σύνθετο πολυκύτταρο οργανισμό. Ο όρος «ανάπτυξη» περιλαμβάνει το σύνολο των μορφολογικών και λειτουργικών αλλαγών που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής ενός ατόμου. Σε αντίθεση με τα ζώα, όπου τα έμβρυα αποτελούν ουσιαστικά μία μικρογραφία των ενήλικων ατόμων, τα έμβρυα των φυτών συνίστανται από μία σειρά βασικών μόνο δομών. Η δημιουργία επιπρόσθετων ιστών και οργάνων, όπως είναι ο βλαστός, η ρίζα, τα φύλλα και τα άνθη, συντελείται σε μετα-εμβρυακό επίπεδο με συντονισμένες και υψηλά ελεγχόμενες πορείες κυτταρικές διαιρέσεις και διαφοροποιήσεις.

Μία σειρά από σημαντικές επιστημονικές ανακαλύψεις, ορόσημα στη Βιολογία, βασίστηκαν σε πειραματικά αποτελέσματα ή παρατηρήσεις σε φυτικούς οργανισμούς, όπως (1) η Μεντελική κληρονομικότητα των γονιδίων, (2) τα DNA μεταθετά στοιχεία, (3) η ανακάλυψη των τελομερών των χρωμοσωμάτων, και (4) η γονιδιακή σίγηση (αρχικά ονομαζόμενη «συγκαταστολή»). Από τότε μέχρι σήμερα, οι κλάδοι της Μοριακής Βιολογίας Φυτών και Μοριακής Γενετικής Φυτών έχουν εξελιχθεί ραγδαία και οι μεθοδολογίες τους έχουν συμβάλει ουσιαστικά στην κατανόηση πολλών παραμέτρων της Βιολογίας Ανάπτυξης των Φυτών. Προς την κατεύθυνση αυτή συνέβαλε η ολοκλήρωση της DNA αλληλούχισης και δημοσίευσης του πρώτου φυτικού γονιδιώματος το 1999 (Arabidopsis thaliana). Πολλές διεργασίες των φυτών, όπως η κυτταρική διαίρεση, η ανάπτυξη, ο μεταβολισμός, αλλά και τα επιγενετικά φαινόμενα, προσεγγίζονται πλέον με αναλύσεις διαγονιδιακών (transgenic), συνγονιδιακών (cisgenic), ενδογονιδιακών (intragenic), και μεταλλαγμένων (mutant) φυτών, τα οποία παρουσιάζουν φαινότυπους που αποκλίνουν από το φυσιολογικό πρότυπο αύξησης, διαφοροποίησης και ανάπτυξης.

Το Μάθημα της «Αναπτυξιακής και Μοριακής Βιολογίας Φυτών» σκοπό έχει να μεταδώσει στους φοιτητές όλη τη σύγχρονη γνώση και πληροφορία που αφορά στους μηχανισμούς ανάπτυξης και διαφοροποίησης των φυτών σε μοριακό και γενετικό επίπεδο. Επεξεργάζεται μία σειρά σύνθετων και ταυτόχρονα συναρπαστικών μοριακών και γενετικών μηχανισμών γονιδιακής ρύθμισης, ιστοειδικής έκφρασης, πρωτεϊνικών και DNA αλληλεπιδράσεων, καθώς και επιστατικών και επιγενετικών φαινομένων που διέπουν τόσο τη δημιουργία των επιμέρους ιστών και οργάνων, όσο και την ορθή μορφογένεση ολόκληρου του φυτικού σώματος.

Κοσμάς Χαραλαμπίδης

Ημερομηνία δημιουργίας

Τρίτη 2 Δεκεμβρίου 2