Bitki bağışıklığındaki kilit bir proteinin rolünün anlaşılması, birden fazla patojene karşı dirençli mahsullerin geliştirilmesi için bilgi sağlayabilir.
Her yıl dünya çapında mahsul veriminin %30’u patojenik enfeksiyon nedeniyle kaybedilmektedir. Bitkilerin enfeksiyona karşı nasıl daha dirençli hale getirilebileceğini anlamak, gelecekteki gıda güvenliği için hayati önem taşıyor. Şimdi araştırmacılar, bakteriyel ve fungal enfeksiyonlara karşı bitki bağışıklık tepkileri sırasında H1 adı verilen bir bağlayıcı histon proteininin kritik rolünü ortaya çıkardılar.
Projede Heribert Hirt ve çalışma arkadaşlarıyla birlikte çalışan Arsheed Sheikh, “Arabidopsis bitkileri üzerinde yapılan önceki çalışmalar, H1’in sağlıklı büyüme ve gelişme için önemli olduğunu ortaya koydu” dedi. “Bağlayıcı histonların hayvanlarda enfeksiyonu düzenlediği biliniyor ancak bitki enfeksiyonu ve bağışıklığındaki rolleri hiç araştırılmamıştı.”
Hayvan ve bitki hücrelerinde, nükleozom adı verilen temel birimler; bir protein kompleksinin etrafına sarılmış DNA içerir ve genetik bilginin düzenlenmesi için kritik öneme sahiptir. Tek tek nükleozomlar bağlayıcı DNA ile birbirine bağlanır. Bağlayıcı histon H1, bağlayıcı DNA’nın çıkış/giriş bölgesini bir klips gibi tutar. Böylece nükleozomların çözülmesini ve esnekliğini düzenler.
Sheikh, “Arabidopsis gibi bitkilerde H1’in üç izoformuna rastlıyoruz,” diyor. “Normalde H1 gen ifadesini bastırır -buna bağışıklık sisteminin savunma genleri de dahildir.”
Ekip, üç H1 izoformunun da devre dışı bırakıldığı mutant Arabidopsis bitkilerini araştırdı. Yabani tip ve mutant bitkileri kontrollü koşullar altında yetiştirdiler ve ardından bakteriyel patojen Pseudomonas syringae veya fungal patojen Botrytis cinerea ile enfekte ettiler. Üç gün sonra, farklı bitki grupları arasındaki enfeksiyon şiddetini karşılaştırdılar.
Sheikh, “Mutant bitkiler, yabani tip bitkilerle karşılaştırıldığında hem bakteriyel hem de fungal enfeksiyona karşı dirençliydi” dedi. “Nakavt mutantın savunma geni ifadesi ve bağışıklık tepkisi hormonu salisilik asit seviyeleri daha yüksekti.”
Ancak H1’in rolünü daha fazla araştıran ekip, mutant bitkilerin savunma hazırlığı yeteneğinden yoksun olduğunu görünce şaşırdı. Başka bir deyişle, ilk enfeksiyondan bir süre sonra küçük bir doz patojene maruz kaldıklarında, bitkiler gelişmiş bir bağışıklık tepkisi göstermedi. Aşılama gibi, bir bitkiyi küçük bir patojen dozu ile hazırlamak bağışıklığını artırabilir. Mutant bitkilerde savunma hazırlığının olmaması, H1’in hazırlamada kritik bir rol oynadığını göstermektedir.
Hirt, “Bu temel bilgi, aynı anda birden fazla enfeksiyöz ajana karşı dirençli akıllı mahsullerin üretilmesine yardımcı olabilir” diyor. “Ancak bu çalışma, genetiği değiştirilmiş bitkilerde belirli bir mutasyonun hem doğrudan hem de dolaylı etkilerinin incelenmesinin önemli olduğuna dair uyarıcı bir nitelik taşımaktadır.” [1]Linker histone helps bridge gaps in plant immunity knowledge
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Linker histone helps bridge gaps in plant immunity knowledge |
|---|
