Bitkiler, yaşamda kalabilmek ve nesillerini sürdürebilmek için büyük güçlüklere göğüs germek zorundalar. Köklerini suya doğru uzatabilmeleri ve yapraklarını güneşe doğru çevirebilmeleri gibi sınırlı hareketlerinin yanında, kendilerine eş bulabilmek ya da avcılarından korunabilmek için fazla seçenekleri yok.
Bunu telafi edebilmek için, değişik hasar tamir mekanizmaları ve sperm ile yumurta birleşmeksizin üremelerini sağlayacak stratejiler geliştirmiş durumdalar. Bazı bitkiler, kök gövde ya da yumrularından çıkan filizler yardımıyla üreyebilirlerken, bazıları daha kökten çözüm yolları üretmişler. Turunçgiller ailesinin üyesi olan ağaçların büyük bir kısmında, döllenmemiş eşey hücrelerinin çevresini saran dokulardan embriyo gelişimi görülüyor. Bu, hayvanlar alemi üyelerinin hiçbirinin asla başaramayacağı bir şey. Bir ev bitkisi olan Bryophyllum, yapraklarının kenarlarından embriyo sürgünleri verebiliyor.
Bilim insanları, yaklaşık 50 yıl önce, havuç hücrelerini benzer bir embriyo gelişimi konusunda 'ikna edebileceklerini' gördüler. O zamandan bu yana, kahve, manolya, gül ve mango gibi çok sayıda bitkinin çoğaltılmasında, sözkonusu embriyo geliştirme tekniği kullanıldı. Bir Kanada firması, birkaç ovmanın tamamına, yaşamlarına doku kültürlerinde başlayan köknar ağaçları dikti.
Ancak, tıpkı hayvanları klonlamakla ilgilenen araştırmacılar gibi, sözkonusu botanikçiler de bu sürecin nasıl kontrol edildiğini tam olarak anlayabilmiş değiller. Cevabın bulunması, gelişim sürecinde hücrelerin kaderlerinin nasıl belirlendiği ve bitkilerin nasıl olup da esnekliklerini yitirmediği konularını aydınlatacak.
Biliminsanlan henüz hangi hücrelerin embriyogenez (embriyo oluşturacak şekilde gelişim gösterebilme) yeteneğine sahip oldukları konusunda yeterli bilgiye sahip değiller. Geçmiş çalışmaların tüm bitki hücrelerinin eşit miktarda esnekliğe sahip olduğunu kabul etmesine karşın, yakın zamana ait bulgular yalnızca belirli hücre tiplerinin embriyolara dönüşebilme yeteneğine sahip olduğunu gösteriyor. Ancak, bu hücrelerin değişime geçişten hemen önce nasıl göründükleri bilinmiyor.
Araştırmacılar, bu görünümleri tespit edebilmek için yaptıkları çalışmalardan başarılı sonuçlar alamadılar. Embriyoların gelişmekte odluğu kültürlerin video kayıtlarında bile, filizlenmek üzere olan hücrelerde herhangi bir görsel ipucu bulamadılar. Belirli gen ifadesi seyirlerine ilişkin boyama denemeleri de sonuçsuz kaldı.
Aslında biliminsanlarmın elinde, bu süreçte hangi moleküllerin rol oynuyor olabileceğine ilişkin ipuçları mevcut Örneğin, oksinler olarak bilinen bitkisel hormonların yapay bir görevdeşi olan 2,4-diklorofenoksiasetik asit adlı bitki öldürücü ilacın, kültüre alınmış bitki hücrelerinin uzamasına, hücre duvarı sentezine ve yeni embriyolar oluşturmak üzere bölünmeye başlamalarına neden olduğu biliniyor. bitki bünyesinde çok çeşitli görevleri olan oksinlerin de, vücut hücrelerinden embriyo gelişimi süreci üzerinde etkili olabileceği düşünülüyor.
En azından Bryophyllum bitkisinde yaprakların kenarlarından çıkan embriyolar, büyük olasılıkla, yaprak uçlarında yüksek miktarda bulunan oksin hormonlarının etkisi altındalar. Yakın zamanda yapılan çalışmalar ayrıca, Arabidopsis bitkisinde bulunan bazı genlerin normalden daha düşük ya da daha yüksek oranlarda ifadesinin, normal görünümlü yaprak hücrelerinde embriyogenezi uyarabildiğini ortaya koydu.
Eşey hücrelerinden bağımsız embriyo gelişiminin gizeminin çözülebilmesi, bitkilerin büyümeyi kontrol altında tutarken bir yandan da gelişim kurallarına karşı esnek kalabilmelerini sağlayan hücresel şalterleri konusunda bilimin-sanlarına çok değerli bilgiler verebilir. Gelişim biyologları, bu mekanizmaların bitkilerde ve hayvanlarda ne şekilde değişiklik gösterdiğini öğrenebilmek için can atıyorlar.
Bu mekanizmaların aydınlığa kavuşması ayrıca, ekonomik açıdan önem taşıyan bitkilerin, laboratuvar koşulları altında yeni tiplerinin de geliştirilebilmesini sağlayacağı için, büyük olasılıkla üreticileri ve tüketicileri de son derece mutlu edecek.
Vogel, G. "How Does a Single Somatic Cell Become A Whole Plant",
Science, 1 Temmuz 2005