ROBERT HASTEROK

Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska,
Katedra Anatomii i Cytologii Roślin;
ul. Jagiellońska 28, 40-032 Katowice,
e-mail: robrert.hasterok@us.edu.pl

Opis popularnonaukowy projektu

Najpierw widać maleńki, biały korzonek, który natychmiast zagina się w dół, zgodnie z kierunkiem działania siły ciążenia. Rośnie bardzo szybko, niemal w oczach. Zaraz po nim pojawia się zielony pęd z liścieniami. W ciągu kilku dni porcja kiełków do sałatki jest gotowa. W ciągu tych kilku dni w smakowitym kiełku dzielą się komórki. Rosną, dzielą się, rosną, dzielą: każda na dwie potomne, każda z potomnych na dwie kolejne i to wszystko w zawrotnym tempie. "Szkoda, że Państwo tego nie widzął" ciśnie się na usta. To musi być pasjonujące, choć nie przypomina piłki nożnej, a raczej pływanie synchroniczne.
Od zarania życia biologicznego komórki mnożą się dzieląc się. Na pół. Każda z potomnych jest klonem matczynej, identyczna z nią pod każdym względem, a także - identyczna ze swoją siostrą - bliźniaczką. Jednojajową, rzec by się chciało, identyczną zewnętrznie, na powierzchni ściany komórkowej, jak i wewnętrznie, w sercu komórki i mózgu zarazem, czyli w jądrze komórkowym. To tam chromosomy, nośniki genów, uzyskują znany z podręczników pałeczkowaty kształt z przewężeniem pośrodku. Tam, genetyczne pałeczki dobierają się parami w sposób kompletnie nieprzypadkowy i ustawiają w dwuszeregu, jak na komendę. I już po chwili pruski dryl przeradza się w piękny i barwny przemarsz mażoretek lub zespół pływających piękności uprawniających wspomniane pływanie synchroniczne.
Pływanie w cytoplazmie. Piękno widowisku nadaje specyficzne barwienie wybranych fragmentów chromosomów i niemal czarne tło. W efekcie precyzyjnej choreografii mamy na śniadanie zdrową żywność, łany zboża wokół, komary, jaskółki i własne kończyny.

Streszczenie naukowe

Celem projektu było zobrazowanie przebiegu procesu mitotycznego podziału jądra w komórkach merystemu wierzchołkowego korzenia żyta (Secale cereale) przy wykorzystaniu metody fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH). FISH jest nowoczesną techniką cytogenetyki molekularnej pozwalającą na fizyczne mapowanie i wizualizację w mikroskopie fluorescencyjnym genów oraz niekodujących sekwencji DNA. Sekwencje te wykrywane są przy pomocy komplementarnych, znakowanych fluorescencyjnie cząsteczek DNA zwanych sondami. Wykorzystane w opisywanym eksperymencie sondy cetromerowe (fluorescencja czerwona) oraz telomerowe (fluorescencja zielona) eksponują elegancję i dynamikę przebiegu procesu podziału jądra komórkowego (fluorecencja niebieska). W interfazie (Fot. 1) chromosomy replikują tworząc dwie chromatydy siostrzane, jednakże nie są jeszcze widoczne jako indywidualne struktury. Profaza (Fot. 2) to moment w którym chromosomy zaczynają kondensować i widoczne są w postaci nitkowatych tworów. We wczesnej metafazie (Fot. 3) chromosomy migrują do płytki równikowej tworzącego się wrzeciona podziałowego i w późnej metafazie (Fot. 4) są gotowe do segregacji chromatyd. Traktowanie materiału substancjami takimi, jak kolchicyna niszczy wrzeciono podziałowe i wywołuje hiperkondensację chromatyny (Fot. 5). Właściwość ta jest bardzo przydatna w liczeniu i identyfikacji poszczególnych chromosomów. We wczesnej anafazie (Fot. 6) chromatydy siostrzane rozpoczynają wędrówkę ku przeciwnym biegunom komórki, po osiągnięciu których ulegają dekondensacji (Fot. 7). Podczas późnej anafazy (Fot. 8) poszczególne chromosomy znów przestają być widoczne jako indywidualne struktury. W trakcie telofazy (Fot. 9) powstają dwa identyczne jądra potomne, które wywodzą się z jednej komórki macierzystej.