MikroRNA’lar Bitki Gözeneklerini Düzenlemede Rol Oynarlar
Fotoğraf : miR399-PHO2 modülü ile spesifik düzenleme.
Çevresel belirtiler küçük RNA dizilerinin bitkilerde fotosentez için gerekli olan gözeneklerin gelişimini ve dağılımını düzenleyebildiklerini göstermektedirler. Kore’de bulunan DGIST’teki araştırmacılar tarafından elde edilen, tarımsal ürün verimliliğini artırabilecek potansiyele sahip bulgular, Proceedings of the National Academy of Sciences’da (PNAS) yayımlanmıştır.
Stoma adı verilen bitki gözenekleri, çoğunluk ile yaprak yüzeylerinde bulunan küçük açıklıklardır. Stomalar iki “guard hücre” arasında yer almakta olup bitkilerde atmosfer ile gaz alışverişinden ve dışarıya su atılımından sorumludurlar.
Bilim adamları, kök hücrelerin guard hücresine dönüşmesinden sorumlu genlerin ifade edilip edilmemesinde rol oynayan moleküler sinyaller hakkında birçok bilgiye sahiptirler. Ancak, normal kalıtsal süreçlere ek olarak, çevresel faktörler de stomaların gelişimini ve dağılımını etkileyebilmektedirler. Örnek olarak patojen enfeksiyonları, yüksek karbon dioksit seviyeleri ve yüksek sıcaklıklar gözenek yoğunluğunun azalmasına neden olmaktadır.
Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (DGIST) moleküler hücre biyologlarından June Kwak ve meslektaşları çevresel koşullar ile birlikte gelen mikro RNA’lar (miRNA’lar) adı verilen RNA dizilerinin stoma oluşumu ve dağılımda işlevi olup olmadığını araştırmışlardır. miRNA’lar, çok hücreli organizmalara çevresel değişikliklere yanıt vermek ve bunlara uyum sağlamak adına kolaylık getiren gen düzenleyicileridirler.
Kwak ve ekibi, kök hücreden guard hücresine dönüşüm sırasında hangi miRNA’ların etkin rol oynadığını belirlemelerini sağlayan bir yaklaşım geliştirmişlerdir. Arabidopsis adı verilen bir bitkide bilinen tüm miRNA’ların yarısından fazlasının guard hücre gelişiminin çeşitli aşamalarında rol oynadığını keşfetmişlerdir. miRNA’ların rolünün engellenmesi veya arttırılması, guard hücresi oluşumunu ve dağılımını değiştirmesi durumu, miRNA’ların gözenek gelişiminde önemli bir rol oynadığını göstermektedir.
Fotoğraf: miRNA aktarılmış bitkilerde stoma gelişim fenotiplerinin flüoresan mikroskopi görüntüleri. Kaynak: DGIST
Stoma gözeneklerinin dağılımını kontrol altına alması nedeniyle miR399 adı verilen bir miRNA seçilmiş olması araştırmanın önemli noktalarından biridir. miR399, bitki hücreleri içerisindeki fosfat taşıyıcı proteinlerin düzenlenmesinde rol oynaması ile bilinmekte ve bu da bitkilerdeki stoma gelişimi ve fosfat homeostazı arasında bir bağlantı olduğunu göstermektedir.
Kwak “Bu çalışma ile miRNA’ların stomatal gelişim ve dağılımda ne kadar önemli olduğu ortaya çıkartılmıştır. Gelecek araştırmalar stomatal gelişimi kontrol eden ancak daha önce bilinmeyen hücresel süreçleri tanımlamaya yardımcı olacaktır. Bulgularımızın bitkilerde stomatal gözenek yoğunluğunu düzenleyerek ve böylece bitkilerin çevresel değişikliklere tepki olarak fotosentezi etkili bir şekilde kontrol etmesi ile mahsul verimliliğini artırmak için bir strateji sağlamaya yardımcı olacağını umuyoruz,” demiştir.
Makaleyi görüntülemek için “Stomatal Soylu miRNA’lar ile Stoma Gelişiminin Düzenlenmesi” buraya tıklayın.
Kaynak: phys.org
