Beyaz Sinekte Bulunan Bu Gen Yaprak Toksin Maddelerine Karşı Bir Kalkan Görevi Görür

Milyonlarca yıl önce, beyaz sinekler olarak bilinen bir tür yaprak bitine benzer böcek, bitkilerde bulunan DNA’nın bir kısmını kendi genomlarına dahil etti. 25 Martta Cell dergisinde sonuçları yayımlanan Çinli bir araştırma ekibinin yürüttüğü çalışmada, beyaz sineklerin bu aldıkları genin, bitkilerin kendilerini böceklere karşı savunmak için kullandıkları allelokimyasalların etkisini yok etmek için kullandığını ve beyaz sineğin bitkiler üzerinden kazandığı bu yetenekle güven içinde beslenme ihtiyacını sağladığı anlaşıldı.

İsviçre’deki Neuchâtel Üniversitesi’nde kimyasal ekolojist ve böcekbilimci olan Ted Turlings, “Bu, bir bitkiden böceğe işlevsel bir genin yatay gen transferiyle geçtiğinin bilinen ilk örneği gibi görünüyor. Bitki tarafından üretilen bu toksik bileşikleri(allelokimyasalları) nötralize eden bu gen“BtPMaT1” diğer böcek türlerinde bulunmuyor.” Diyor.

Bilim insanları, bitkilerin bu toksik etki gösteren bileşikleri kendi metabolizmalarına zarar vermeden saklayabilmek için BtPMaT1 genini kullandıklarını ve böylece bitkinin kendi kendini zehirleyemediğini düşünüyor. Çin Tarım Bilimleri Yüksekokulu Sebze ve Çiçekler Enstitüsünden Youjun Zhang liderliğindeki ekip, yaklaşık 35 milyon yıl önce beyaz sineklerin bu savunma genini (yani bu allelokimyasal bileşikleri detoksifiye etme yeteneğini) bu bitki türünden aldığını ortaya çıkarmak için genetik ve filogenetik analizlerin bir kombinasyonunu kullandı.

Turlings, “Bitki içindeki bir virüs bu BtPMaT1 genini almış ve bir beyaz sinek tarafından alınan bu virüsün, böceğin içinde moleküler anlamda bir takım değişiklikler yapmış olması gerektiğini ve böylece bu genin beyaz sineklerin genomuna entegre edilmiş olduğunu düşünüyoruz. Elbette, bu son derece düşük olasılıkta belki olasılığı olmayan bir olay, ancak zaman içinde milyonlarca yıl ve milyarlarca yeni bireylerin(beyaz sinekler), virüsün ve bitkinin arasındaki etkileşimi de düşünmeliyiz. Bu etkileşimler göz önüne alındığında arada bir bu tarz bir etkileşimin olmuş olması ve edinilen genin böceklerin o süreçte evrimsel olarak tercih edebileceği bir gen olması bu tarz bir genetik değişikliğin kabul edilip yüzyıllar boyunca taşınmasına sebep olmuş olabilir.”Diyor.

Beyaz sinekler, tarımsal anlamda dünya çapında bir zararlı, bu tür en az 600 farklı bitki türüne zarar veriyor. Turlings, “Kendimize sorduğumuz sorulardan biri, bu böceklerin bitki savunmasını aşmak için bu inanılmaz uyarlamaları nasıl elde ettikleri. Yaptığımız çalışma sonucu elde ettiğimiz bu keşifle bunun nedenine dair en az bir neden ortaya koyabildik.” Diyor.

Turlings’in Çinli meslektaşları bu bilgiyi kullanarak beyaz sineklerin çaldıkları bu süper gücün geri alınması için bir strateji geliştirdiler. Beyaz sineklerin “BtPMaT1” genine müdahale etmek için küçük bir RNA molekülü geliştirdiler bu küçük molekül beyaz sinekleri bitkinin allelokimyasal bileşiklerine duyarlı hale getirilmesinde görev alıyor.

Turlings, “Bu RNA’nın tasarımın en heyecan verici adımı, meslektaşlarımın bu RNA molekülünü üretebilmek için domates bitkilerini genetik olarak uyarlamasıydı. Beyaz sinekler domateslerle beslendikten ve bitki tarafından üretilen RNA’yı da yedikten sonra, BtPMaT1 geni susturuldu ve böceğin% 100 ölümü gerçekleşti, ancak bu genetik uyarlama test edilen diğer böceklerin hayatta kalması ya da ölmeleri üzerinde hiçbir etki göstermedi.” Diyor

Beyaz sineğin milyonlarca yıl önce çaldığı bu geni susturabilen genetiği değiştirilmiş mahsuller üretmeye odaklanan çalışma bu beyaz sinek popülasyonlarının neden olduğu tarımsal zararla mücadele etmek ve haşere kontrolünü sağlamak için hedeflenen yeni bir strateji olarak işlev görebilir.

Ayrıca Turlings “Bu yöntemin kullanımını yaygınlaştırmak için üstesinden gelinmesi gereken bazı engeller var, özellikle transgenik bitkilerin kullanımı konusundaki şüphecilik. Fakat gelecekte, bunun beyaz sinekleri kontrol etmemizde bizlere yardımcı olacak çok açık bir yol olduğunu düşünüyorum çünkü bu sineklerin sahip olduğu avantajın arkasındaki mekanizmayı artık biliyoruz ve beyaz sineklerin geninde ortaya çıkabilecek olası değişikliklerle de başa çıkabilecek kadar donanımlıyız.” Diyor.

Kaynak:sciencedaily.com