Plastom Yıkımının Erken Köklerini Takip

Parazit organizmalar genellikle genom çapında ve morfolojik olarak aza indirgenmiş haldedirler. Örneğin bazı parazit bitkiler fotosentez yapmaya daha az ihtiyaç duymalarından ileri, kısmen yıkılmış pl..
Görsel Telif:

Parazit organizmalar genellikle genom çapında ve morfolojik olarak aza indirgenmiş haldedirler. Örneğin bazı parazit bitkiler fotosentez yapmaya daha az ihtiyaç duymalarından ileri, kısmen yıkılmış plastid genomuna sahiptirler. Yeni bir araştırma gösteriyor ki mercankökü orkideleri (Corallorhiza) asalak yaşam biçimine geçişin erken aşamasındalar ve bu durum aynı cinste birbirinden bağımsız olarak en az iki kere gerçekleşmiş.

Çoğu mercankökü orkideleri yapraksızlar, çok az klorofil üretiyorlar ve besin toplamak için mantarlara bağımlı haldeler. Bu yaşam biçimi özünde bir tür mikoheterotrofi¹ ve bağımsız olarak evrimleşerek pek çok defa ortaya çıkmış. “ Tüm orkideler yaşam döngülerinin erken evrelerinde mantarlarla ilişki kurarlar, ancak mercankökü orkidesi bunu yeni bir seviyeye taşımıştır.” şeklinde açıklıyor çalışmanın başyazarı Craig Barrett. “ Mercankökleri ektomikorizal² toprak mantarlarıyla ilişiklenirler ki bu mantarlar çevredeki ağaçlarla karşılıklı faydacı bir ilişki içindedirler ve mercankökleri bu daha önceden var olan ağaç mantar ortaklığını kullanarak su, şeker ve besin “hırsızlığı” yaparlar bu canlılardan.

Asalaklığa geçiş hakkında bir içgörü kazanmak için araştırmacılar, yüksek hacimli dizilemede kullanılmak üzere 9 ayrı türden kloroplast DNA’sı elde ettiler. Ardından genomu bir araya getirmek ve ayrıca gen ve yalancı genleri tanımlamak için de novo montaj kullanıldı. Ek olarak, klorofil miktarları her türden birkaç bitki için ölçüldü. Bazı mercankökü orkideleri yeşil dokulara sahip ve bu bitkilerin fotosentez yapabildiğine inanılıyor, yeşil dokusu olmayanlarınsa yapamayacağına.

Makalenin yazarları, mercankökü türlerinde işlevsel kloroplast genlerinin sayısı ile klorofil miktarı arasında bir bağıntı bildiriyorlar. Kayda değer şekilde, yeşil olmayan mercankökleri hala klorofil üretiyorlar, ancak 10 kat daha az bir yoğunlukta. Mercanköklerinin tüm genom incelemeleri gösteriyor ki yeşil olmayan mercanköklerinde yeşil olanlara nazaran daha az işlevsel lokus bulunuyor.

Buna ek olarak, plastid genomunun çoğu işlevsel NAD(P)H kompleksi genlerini taşımıyorlar. Cinste, geçmişte birbirinden bağımsız en az iki defa fotosentez işlevinin kaybı yaşanmış ki bu Corallorhiza Striata ve Corallorhiza maculata türlerindeki kaybedilmiş ya da yalancı genlerden indirgenebilir bir bilgi.

Özellikle ekibin daha önceki heterotrofik çiçekli bitkilerde belirgin adım adım gen kaybı gelişimine (NAD(P)H genleri, akabinde fotosentezle ilişik genler, plastid genomunda kodlanan RNA polimeraz genleri, ATP sentaz genleri ve ekspresyonu değişmeyen temel genler) yönelik hipotezleriyle uyumlu olarak mercankökleri genom yıkımının erken aşamalarındalar.

 Bu çalışma gösteriyor ki (bazı istisnalar dâhilinde) plastit genomunun yıkımında belirgin bir rota mevcut ve mercankökleri yüksek oranda indirgenmiş kloroplast genomuna geçişin ilk aşamalarındalar ki bu zorunlu asalakların tipik özelliklerinden. “Bu durum cinste birbirinden bağımsız olarak en az iki defa baş göstermiştir ve bu, asalaklığa geçişin çalışılması bakımından mercan köklerini önemli bir sistem kılmaktadır” diyor Barrett.

Ekip şimdilerde mercankökü orkideleri gibi heterotrofik bitkilerin çekirdek genomlarını incelemeyi planlıyor. “Bu eşsiz bitkiler üzerinde yapılacak gelecek genomsal çalışmalar, asalaklığa yönelik yeni bakış açılarını doğuracak ve son derece nadir ve tehlike altındaki bu bitkilerin korunmasında kullanılabilecek araçların geliştirilmesine kapı açacaktır.” şeklinde sonlandırıyor Barrett.

Sözlükcük

1.Mikoheterotrofi (myco-heterotrophy) : Bitkinin tüm besnini ya da besinin bir kısmını kurduğu ilişkiden aldığı, belirli mantar ve bitki türleri arasında kurulan simbiyotik ilişki.

2.Ektomikoriza (ectomycorrhiza) : Belirli mantarla bazı bitkilerin kökleri arasında kurulan bir tür simbiyotik ilişki.

3.Plastom: Plastit içindeki otonom genetik elemanların toplamı.


Kaynakça

  • Barrett, C. F. et al. Investigating the path of plastid genome degradation in an early-transitional clade of heterotrophic orchids, and implications for heterotrophic angiosperms.Mol. Biol. Evol. http://dx.doi.org/10.1093/molbev/msu252 (2014)

 

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv