Güneş battığında neden yorulduğunuzu hiç merak ettiniz mi? Neden bazı çiçeklerin yaprakları gündüz açılır ve gece kapanır? Ya da kral kelebeklerinin ne zaman güneye göç edeceklerini nasıl bildiklerini? Dünya üzerindeki yaşam, saatin kaç olduğunu tahmin etmek üzere evrimleşmiştir. Bu mekanizma sirkadiyen saat olarak adlandırılır. Bitkiler ve hayvanlar, ışık ve sıcaklık gibi dışsal ipuçları kullanarak dünyanın 24 saatlik ve 365 günlük döngülerine ritmik, biyolojik tepkiler verir. Danforth Bitki Bilim Merkezi Yardımcı Üyesi Dmitri Nusinow ve Nusinow’un eski yüksek lisans öğrencisi Maria Sorkin (PhD) tarafından yürütülen araştırma, bitkilerde sirkadiyen saatin sıcaklık tepkisini düzenleyen yeni bir protein kompleksi tanımladı. İklim değişikliği, daha sıcak geceler ve kışlar gibi günlük ve mevsimsel sıcaklık modellerini etkilediğinden, bitkilerin termal ipuçlarını nasıl yorumladığını ve bunlara nasıl tepki verdiğini daha iyi anlamak çok önemlidir. “COLD-REGULATED GENES 27 and 28 antagonize the transcriptional activity of the RVE8/LNK1/LNK2 circadian complex” başlıklı bulguları yakın zamanda Plant Physiology adlı bilimsel dergide yayımlandı.
Baş yazar Sorkin, “Saat, bitkilerin sıcaklık uyaranlarına doğru şekilde yanıt vermesi için gereklidir” diye yazdı ve bilim insanları, sirkadiyen saatin bitkilerin sıcaklıktaki değişikliklere uyum sağlamasına ve stresten kurtulmasına yardımcı olduğu çeşitli yolları ortaya çıkardılar – özellikle Arabidopsis gibi model türlerde. “Arabidopsis’teki sirkadiyen saat iyi çalışılmış bir konu” diyen Sorkin şöyle devam etti: “Dolayısıyla bu projenin en heyecan verici kısmı sıcaklık tepkilerini düzenleyen yepyeni bir protein kompleksi bulmaktı. Hiç kimse, yerleşik bir sistemde bile bu etkileşimi keşfetmemişti.” Kompleks, akşamları daha soğuk sıcaklıklara uyum sağlamak için etkileşime giren üç proteinden oluşuyor. Araştırma ekibi, bu proteinler ile etkileşimlerinin gerçekleştiği günün belirli saatleri arasındaki mekanik bağlantıyı önemli ölçüde tanımladı.
Nusinow “Sorkin, bu üç protein ‘yapboz parçasının’ nasıl bir araya geldiğini keşfetmek için kahramanca çaba sarf etti,” dedi. “Çalışmalarımızda her zaman protein kompleksleri arıyoruz ancak bunların nasıl etkileşime gireceğini bilmiyoruz. Maria’nın özverisi bu bulmacayı çözdü” diye devam etti. Bulguları, bu proteinlerin nasıl ve ne zaman birlikte çalıştığını ortaya çıkarmak için üç yıl boyunca – bazen gece geç saatlerde ve sabahın erken saatlerinde – yapılan sıkı çalışmanın sonucudur. Nusinow ilginç bir şekilde, “deneylerimizi günün farklı saatlerinde yaptığımızda yeni komplekslerin oluştuğunu gördük,” diye yorumladı, “hatta birbirlerinden sadece birkaç saat arayla.”
Araştırmacının deneyleri Danforth Center’ın Proteomik ve Kütle Spektrometresi Tesisi (PMSF) ve bitki yetiştirme ekibi ile işbirliğini içeriyordu. PMSF, ekibin keşfetmesi için yüzlerce potansiyel proteini tanımlamak üzere son teknoloji ürünü enstrümental kullandı. Ayrıca, Almanya’daki Freiburg Üniversitesi, Utrecht Üniversitesi Bitki-Çevre Sinyal Grubu ve Arjantin’deki Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas’tan ortaklar, bu proteinlerin analizi için bitki materyallerini cömertçe paylaştılar.
Louis’deki Washington Üniversitesi’nde ikinci sınıf yüksek lisans öğrencisi olan Stefanie King ile birlikte bu protein kompleksini farklı sıcaklıklarda incelemeye devam etmekten heyecan duyuyor. King, “Maria’dan bir şeyler öğrenmekten ve kompleksin yapısına ve düzenlenmesine bir bütün olarak bakmak için deneyler tasarlamaktan dolayı minnettarım.” dedi. Araştırmacılar, protein kompleksinin günün belirli saatlerinde etkileşime girdiğini gösterdiklerine göre, farklı sıcaklıklar altında etkileşimi daha iyi anlamak istiyorlar. Stefanie ayrıca yaz boyunca bir NSF REU stajyerine bu teknikler konusunda danışmanlık yapmayı dört gözle bekliyor. [1]New mechanisms regulating plant response to temperature
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | New mechanisms regulating plant response to temperature |
|---|
