Popüler Tarım
Tarım Bilimleri Hakkında İçerikler...

Peptid Hormonları, Tuz Stresinden Kurtulmaya Yardımcı Oluyor

0 329

RIKEN Sürdürülebilir Kaynak Bilimi Merkezi (CSRS) araştırmacıları, bitkilerde aşırı tuza karşı toleranslarını artırmaya yardımcı olan hormon benzeri bir peptidi keşfettiler. Ulusal Bilimler Akademisi (pnas) Bildiriler Kitabında yayımlanan çalışmada, tuzluluk toleransını artırabilecek birkaç gen bulundu, en etkili olanı AT13 peptidini kodlayan küçük bir gendi.

Araştırmanın baş yazarı Kentaro Nakaminami, “Küçük bir peptid ile tedaviye yanıt olarak bitkilerde tuzluluk gerilimi toleransı için ilk işlevsel kanıtı bulduk. Bu, yüksek tuzluluk koşullarında büyüyen bitkiler için yeni tarım ilaveleri üretimine yönelik ilk adımdır.

Tıpkı hayvanlarda olduğu gibi, bitkilerde de büyümeyi engelleyen ve hayatta kalmayı etkileyebilen fiziksel stresten etkilenirler. Örneğin, toprak çok tuzlu olduğunda, bitkilerden suyu dışarı çeker. Aşırı miktarda sodyum da zehirli etkileri olan bitkiler tarafından emilir. Bu nedenle de, ticari öneme sahip ürünlerin verimlerinde azalma meydana gelir.

Ayrıca hayvanlar gibi, bitkiler hakkında da henüz çok şey bilmemekle birlikte, peptid hormonları  fiziksel strese karşı otomatik savunmalara sahiptir. Peptidler temel olarak çok küçük proteinler olduğundan, RIKEN CSRS ekibi, yüksek tuzluluk koşulları altında daha fazla ifade edilen küçük kodlama genlerini bulmak için ilk önce bir mikrodizi analizi kullanarak tuzluluk toleransı ile ilgili peptid hormonları aramaya başlamıştır.

Bitki peptidi, tuz stresinden kurtulmayı yardımcı oluyor
(üstte) Sıvı kültür bazlı tuzluluk stres testinden sonra AT13-oks (aşırı eksprese eden) bitki ve vahşi tip bitkilerin fotoğrafları. (Altta) Her bir peptid / tuz tedavisi sonrası temsilciliğin görüntüleri. AT13-5 fragmanının aşırı tuza karşı en iyi korumayı sağladığını unutmayın. Kredi: RIKEN Japonya Ulusal Bilim Enstitüsü

Birkaç aday bulduktan sonra, her biri genlerden birini aşırı ifade eden ve daha sonra bir tuzluluk stres testinde ne kadar iyi geçtiklerini ölçen transgenik bitki hatları yarattılar. Bu bitkilerin dördünün kontrol bitkilerine göre daha iyi bir tolerans gösterdiğini ve en büyük toleransı AT13’e neden olan gen olduğu için üzerinde daha fazla durmayı seçtiklerini bulmuşlardır.

Deneyler, bitkilerin tuz stresine maruz kaldığında AT13 peptidinin seviyelerinin doğal olarak arttığını göstermiştir. Ekip önemli olan peptidin tam kısmını belirledi. Bunu yapmak için, sentetik olarak AtPep3 peptidinin parçalarını yaptıklarını ve özellikle bir kesite sahip bitkilerin (AT13-5) tedavi edilmesinin, genin transgenik aşırı ifadesi olarak toleransı arttırmak için etkili olduğunu bulmuşlardır.

Bu yöntemin önemli yararları vardır. Nakaminami, “Peptidler, genetik olarak değiştirilmiş bitkilerden daha güvenli olan doğal bileşiklerdir” diyor. “Ayrıca, sentetik peptid fragmanlarından yapılan potansiyel takviyeler farklı bitki türlerine uygulanacaktır.

AT13-5 peptid fragmanının tuzluluk toleransını arttırmak için tam olarak ne yaptığını anlamak bir sonraki adımdı. Deneyler, peptidin bitkinin ne kadar su kaybettiğini etkilemediğini gösterdi. Bu, bitkilerde biriken fazla sodyum ile mücadele etmesine yardımcı olabileceği anlamına gelir.

Bitkilerde küçük kodlama genleri sayıca çoktur fakat henüz iyi belgelendirilmemiş veya araştırılmamıştır. Hanada, bitkilerde daha fazla peptid hormonunun yakında keşfedileceğinden umutlu. “Bitkilerin fizyolojik rollerle ilişkili birçok peptid hormonuna sahip olduğunu düşünüyoruz” diyor. “Küçük kodlama genleri veya peptid hormonları nın analizinin bitki biyolojisini anlamak ve ürün stresini çevresel stresli koşullarda iyileştirmek için yeni hedefler sağlayabileceğine inanıyoruz.

Çeviri ve Derleme: Popüler Tarım


Kentaro Nakaminami el al., “AtPep3 is a hormone-like peptide that plays a role in the salinity stress tolerance of plants,” PNAS (2018). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1719491115

Plant peptide spells relief from salty stress. https://phys.org/news/2018-05-peptide-relief-salty-stress.html

Bu içerik PopulerTarim.com tarafından oluşturulmuştur. PopulerTarim.com'un belirtmiş olduğu "Kullanım İzinleri" ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Konu Hakkındaki Düşünceleriniz? Yorumla...

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.