Yeni Keşfedilen Protein Reseptörü Bitkilerde Verim Arttırılması Çalışmalarına Öncülük Edecek; Cold Spring Harbor Laboratuarı’nda (CSHL) bitki genetikcilerinden oluşan bir ekip, bitki gelişiminde rol oynayan kök hücreler üzerinde, hangi peptidin (protein fragmanı) onu harekete geçirdiğine bağlı olarak nasıl büyüyeceğine dair farklı talimatlar verebilen bir protein reseptörü keşfettiler.
Bu, bitki gelişimini kontrol etmek için bu şekilde çalışan ilk çok fonksiyonlu reseptördür. CSHL Profesörü David Jackson ve meslektaşları tarafından elde edilen yeni bulgular, mısır ve pirinç gibi temel gıda ürünlerinin verimini artırma çabaları açısından önemli etkilere sahip olabilir.
Bitki büyümesi ve gelişimi, kök hücreler içeren bitkilerde, meristemler – rezervuarlar olarak adlandırılan yapılara dayanır. Peptid sinyalleri tarafından istendiğinde, meristemdeki kök hücreler, örneğin bitkinin organlarından herhangi birine (kökler, yapraklar veya çiçekler) dönüşür. Bu sinyaller genellikle, bir hücrenin (protein reseptörü) yüzeyinde bir kilit içine yerleştirilen bir anahtar (peptit) gibi çalışır. Kilit, bir kimyasal habercinin hücrenin içinde serbest bırakılmasını tetikleyerek anlık olarak açılır. Elçi, hücrenin kök hücresi veya çiçek hücresine büyümesi veya hatta tamamen büyümeyi durdurmak gibi bir şey yapması için talimatlar taşır. Geleneksel olarak, bir veya daha fazla peptid, tek bir kimyasal haberciyi serbest bırakmak için bir reseptöre uyum sağlar.
Ancak Jackson ve meslektaşları, 2001 yılında ilk olarak tanımladıkları FEA2 olarak adlandırılan bir protein reseptörünün, iki peptidden hangisine, ZmCLE7 veya ZmFCP1, anahtarlara bağlı olarak iki ayrı kimyasal haberci, CT2 veya ZmCRN’den birinin salınımını tetikleyebileceğini keşfettiler. Birden fazla haberci yayınlayan reseptörler nadirdir. Jackson, bunun ekin üretiminde rol oynayan ilk çalışma olduğunu söylüyor.
FEA2, kök hücreleri aktive ettiği bilinen CLAVATA sinyalizasyon yolunda önemli bir reseptördür. Jackson, CSHL meslektaşı Profesörü Zachary Lippmann, domates, mısır ve hardal gibi önemli ürün türlerinin verimini artırmak için meristemi manipüle etmek için bu yolu daha önce uyguladılar.
Jackson ve ekibi, FEA2’nin her biri iki peptit “anahtarından biri” için “kilit” olarak işlev gören iki farklı ortak reseptöre bağlı olduğuna inanıyor. Gelecekteki araştırmalar, iki farklı peptit sinyalinin FEA2 tarafından farklı kimyasal mesajlara nasıl çevrildiğini ortaya çıkaracaktır.
Jackson, “Bu kök hücre sinyal yolunun çalışma şeklinin tüm bitkiler için temel olduğunu düşünüyoruz” diyor ve şunları ekliyor, “Teorik olarak, kök hücreleri kontrol eden yolların daha büyük meyveler veya daha fazla tohum yapmak için modifiye edilebileceğini gösterdik. Bu çalışma ile, bu yolların nasıl çalıştığına dair yeni bir şeyler öğrendik ve bitki bilimcilerine bitki verimini artırmak için başka bir araç sunduk.“
Daha Fazla Bilgi İçin: Je, B.I., et al., “The CLAVATA receptor FASCIATED EAR2 responds to distinct CLE peptides by signaling through two downstream effectors” appeared online in eLife March 15, 2018.
Kaynak: Popüler Tarım