Bitkilerinde bir B planı var…

Bundan sonra güncel olarak okuduğum ve hoşuma giden bilimsel derlemeleri sizlerle paylaşacağım mutlaka biyoloji ve biyokimya alanına meraklı olanlarınız takipçilerim arasında vardır diye düşünüyorum. Kimi takipçime konular sıkıcı gelebilir bunu da baştan tüm samimiyetimle ileteyim onlar içinde içerikler ve haberler elbette ki paylaşacağım. Gelelim şimdi konumuza….

Bugünün konusu ise Arabidopsis üzerine yapılan bir çalışma bilirsiniz kendileri kromozom sayısı nedeniyle en kolay bitkisel denek konumundadır. bugünün konusunda ise şöyle bir detay gizli, yapılan çalışma bizlere aslında hücre döngüsünde rnai ile olan destek kuvvet etkisini anlatıyor diyebilirim.

bilim meraklılarına yeni kategorimiz hayırlı olsun diyerek startı veriyorum sevgili topraksız tarım takipçileri…

Arabidopsis gibi bitkiler, gelecek nesillere doğru kromozom kopyalarını aktarmak için DDM1 adı verilen bir moleküle güvenir. Ancak bu o kadar önemliyse, DDM1 kaybolduğunda Arabidopsis neden etkilenmiyor? Sorusunu elbette yıllardır biyoloji meraklıları olarak soruyorduk. Gel gelelim bu soruya yanıt Botanikçilerin 30 yıl sonra cevabı vermesiyle son buldu 🙂 . Arabidopsis’in RNAi olarak bilinen bir yedek planı var. Peki nedir bu plan ve nasıl işliyor hadi inceleyelim…

Bir bitkiyi büyütmek zor bir iştir. Bunu bitkilerin bakış açısından ve onların kendi dünyalarından bir hayal edin. Her biri, gelecek nesillere doğru kromozom kopyalarını aktarmak için detaylıca ayarlanmış sistematik bir genetik süreçlere güvenir. Bu süreçler bazen milyarlarca hareketli parçayı içerir. Bu parçalar bir araya gelir ve sistemli bir gelecek hazırlar. En ufak bir kesinti bile kademeli bir etkiye sahip olabilir. Bu nedenle, Arabidopsis thaliana gibi bitkiler için bir yedek plana sahip olmak iyidir. “Kromozomlar, bir hücre bölündüğünde her seferinde doğru bir şekilde bölünmelidir,” diye açıklıyor Cold Spring Harbor Laboratuvarı (CSHL) Profesörü ve HHMI Araştırmacısı Rob Martienssen.

“Bunun gerçekleşmesi için her kromozomun bir sentromeri vardır. Bitkilerde sentromerler, DDM1 adı verilen bir molekülün yardımıyla kromozom bölünmesini kontrol eder.”

Martienssen, DDM1’i 1993’te, o zamanlar CSHL Üyesi Eric Richards ile birlikte doktora sonrası araştırmacı olan Tetsuji Kakutani’nin de dahil olduğu bir ekiple keşfetti.

Kakutani ve Martienssen, 30 yıldır üzerinde çalışılan bir soruyu araştırmak için yakın zamanda yeniden bir araya geldi.

İnsanlar da örneğin DDM1 versiyonlarını kaybettiklerinde, sentromerler eşit şekilde bölünemez.

Bu, ICF sendromu adı verilen ciddi bir genetik duruma neden olur. Ancak molekül bu kadar önemliyse, DDM1 kaybolduğunda Arabidopsis neden etkilenmiyor?

“Neden bu kadar farklı olduğunu merak ettik. Yaklaşık 10 yıl sonra, mayada sentromer fonksiyonunun küçük RNA’lar tarafından kontrol edildiğini bulduk. Bu işleme RNAi adı verilir. Bitkilerde aslında hem DDM1 hem de RNAi vardır. Bu yüzden, ‘Ne olacağını görmek için bu ikisini Arabidopsis’te izole edelim’ diye düşündük. Bunu yaptık ve gerçekten de bitkiler gerçekten korkunç görünüyordu,” diye açıklıyor Martienssen.

Ekip daha yakından baktığında, 5. kromozomun içindeki tek bir transpozonun kusurlardan sorumlu olduğunu buldu.

Transpozonlar genomda hareket ederek genleri açıp kapatır.

Arabidopsis’te, sentromerlerin bölünmesine yardımcı olmak için DDM1 veya RNAi’yi tetiklerler.

Ancak DDM1 ve RNAi eksik olduğunda, süreç bozulur.

Martienssen, “Genomun başka hiçbir yerinde bu transpozonun çok az kopyasını bulduk,” diyor.

“Ancak kromozom 5’in sentromeri bu şeylerle istila edilmişti. ‘Vay canına, tamam, bu gerçekten olabilir’ diye düşündük. Sonra sağlıklı işlevi nasıl geri kazandıracağımız üzerinde çalışmaya başladık.”

Martienssen ve çalışmanın baş yazarı Atsushi Shimada, transpozonları hedef alan kısa saç tokası RNA’ları adı verilen moleküller geliştirdiler.

“Bu küçük RNA’lar DDM1 kaybını telafi ediyor. Sentromerdeki transpozonun her kopyasını tanıdılar ve şaşırtıcı bir şekilde sentromer işlevini geri kazandırdılar. Yani şimdi bitkiler tekrar doğurgandı. Tohum üretiyorlar. Çok daha iyi görünüyorlar,” diye açıklıyor Martienssen.

Elbette, her şey bitkilerle ilgili değil. İnsanlarda, düzensiz sentromer bölünmesi ICF ve erken kanser ilerlemesi gibi durumlarla ilişkilendirilmiştir. Martienssen, ekibinin çalışmalarının bir gün bu ve diğer hastalıklar için daha iyi tedavilere işaret edebileceğini umuyor.

Bu da sanıyorum ki sevgili topraksiz.com okurum insanlık içinde oldukça heyecan verici değil mi :). işte dünyada pek çok savaş ve kötü şey olurken bir taraftan bilimde kendi savaşını veriyor ancak bu savaş kanla değil zaman, emek ve çabayla oluyor. böyle güzel çalışmaların burada olduğu gibi başarılı olduğu pek çok başarı hikayesi okumak dileğiyle esen kalın 🙂

Kaynak:

Cold Spring Harbor Laboratuvarı