Dinlemek Hayatta Kalmaktır

Özet

Helmholtz Zentrum München-Alman Çevre Sağlığı Araştırma Merkezi‘nde ki araştırmacılar, bitkilerdeki sinyal ağını haritalandırdılar ve bitkilerin çevreleriyle ilgili bilgileri nasıl işlediğine dair yeni bilgiler keşfettiler. Bu keşifler, bitkileri küresel iklim değişikliği ile giderek artan kuraklık döneminde gelişimlerine yardımcı olmak ve korumak için oluşturulan stratejilere yeni olanaklar sağlar.

Giriş

Bitkiler, su ve besin maddelerinin mevcudiyeti ya da üreme amacıyla meyve ve tohum üretmek için patojenlerin varlığı hakkında sürekli bilgiyi işlemesi gerekir. Bu durum insanların beslenmesi için de önemlidir. Dolayısıyla artan kuraklık tehdidi ve sürdürülebilir Bitki Koruma ihtiyaçları göz önüne alındığı zaman, bitkilerin bilgiyi işlemelerinin arkasındaki moleküler mekanizmaları daha iyi anlamak önemlidir.

Şimdiye kadar, kuraklık tepkisi veya meyve olgunlaşması gibi gelişimsel geçişlere neden olan moleküler sinyal yolaklarını, farklı bitki hormonlarının tetiklediği bilinmektedir. Bitkilerdeki bu sinyal yolakları başarılı bir şekilde belirlenmiş olsa da, aralarındaki bilgi alışverişinin tam olarak nasıl gerçekleştiği esrarengizliğini korumaktaydı.

Yüzlerce yeni bilgi alışverişi noktası tespit edildi…

LMU Helmholtz Zentrum München’deki Çevre Biyolojisi Enstitüsü’nden  araştırmacılar, son dönemde biyoinformatik yöntemlerin gelişmesi ile birlikte yeni nesil bir Robotik boru hattı kullanarak fiziksel etkileşimler için deneysel olarak 17 milyondan fazla protein çiftini test etmişler, bitkilerin moleküler protein ağını çıkarmışlardır. Bununla  birlikte 2.000’den fazla daha gözlemlenmiş sinyal yolaklarını, protein etkileşiminin ağını ve potansiyel bilgi değişim noktalarını bulmak için istatistik ve grafik teorisi kullanılarak biyoinformatik, matematiksel yöntemler ile analiz etmişler ve bu usulle araştırmacılar daha evvel ki çalışmalarda keşfedilmemiş yeni bilgi değişim noktalarını da belirlemişlerdir.

Çoğu protein çoklu sinyal yolaklarında işlev görür…

Çalışmanın ilk yazarı Dr. Melina Altmann: ” Bundan sonra, tek sinyal yolaklarında işlev gördüğü düşünülen proteinler arasında test edilen tüm bilgi değişim noktalarının genetik testler kullanarak aslında farklı yolaklar arasındaki iletişimi organize ettiğini gösterebilirler.”  diyerek devam etti “Bu, bu çalışmanın en çarpıcı yeni aydınlanmalarından birisi, çoğu protein çoklu sinyal yolaklarında işlev gördüğünü keşfetmiş olmamızdır. Hatta, bulduğumuz sonuçlar, tek gen analizlerinin aksine farklı sinyal yolaklarının fiziksel ve işlevsel olarak yüksek derecede iç içe geçtiğini ortaya koymuştur. Bunun temel bir ilke olduğuna inanıyoruz ve buna daha fazla dikkat etmemiz gerekiyor” diyor.

Gelecekte dayanıklı bitkiler hayal değil…

Bu çalışmayı LMU profesörü ve Çevre Biyolojisi Enstitüsü Müdürü Prof. Pascal Falter-Braun: “Bu anlayış, biyoteknolojik gelişimler veya bitki ıslahı konusunda tarımda iklim değişikliğinin zorluklarını ele almak için yeni stratejilere yol açabilir. Bitkilerdeki bu paketlenen deneyim bilgilerini, yine bitkilerin daha az gübre veya böcek ilacı gerektirmesi veya kuraklığa karşı daha dirençli olması gibi bilgilerin entegrasyonu için yönlendirmesini yapabiliriz” diye yorumladı.

Finansman ve İşbirliği

Bu bulgular, Çevre Biyolojisi Enstitüsü’nün bitkilerde ve insanlarda moleküler sinyal mekanizmalarını anlamayı konu alan uzun vadeli araştırmalarına dayanmaktadır.

Proje, Prof. Pascal Falter-Braun’a verilen bir ERC consolidator hibe ve DFG tarafından SFB924 “bitkilerde verim ve verim stabilitesini düzenleyen moleküler mekanizmalar” ile finanse edilmiştir.

Bu proje için Helmholtz Zentrum München çevre Bilimleri Bölümü’nden bir ekip, Münih Teknik Üniversitesi (TUM) Yaşam Bilimleri Okulu’ndan ve İngiltere Warwick Üniversitesi’nden uzman ekipler ile iş birliği yapılmıştır.

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200701125427.htm

Görsel Kaynak: https://pixabay.com/tr/photos/bitki-ye%C5%9Fil-bahar-do%C4%9Fa-%C3%A7i%C3%A7ek-606943/

Editör: Meryem Melisa KAR