Bilim İnsanları Domates Genetiğinde 'Paralel Evren' Keşfetti

Domatesin sap ve yapraklarındaki trikom denen tüylü yapılar şeker üretiyor. Açil şeker denen bu maddeler yapışkan özelliğiyle bitkiyi haşerelerden koruyor. Kısa süre önce yapılan çalışmalardaysa, bu şekerin domatesin kökünde de üretildiği bulunmuştu.

Bu süreci anlamak isteyen Michigan Eyalet Üniversitesi'nden araştırmacılar şaşırtıcı bir sonuçla karşılaştı. Domatesin iki kısmı bu benzersiz şekeri üretmekle kalmıyor, bunu birbirine paralel kimyasal tepkimeler yoluyla yapıyordu. Birbirine bağlı bir dizi kimyasal tepkimeyi ifade eden bu metabolik patikalar, aynı arabanın iki ayrı modelini üreten ama hiç kesişmeyen bir üretim hattına benziyor. 

Araştırmacılar bu iki ayrı üretim sürecinin genetiğini inceleyerek aradaki bağlantıyı çözmeye çalıştı. Kökteki üretimi sağladığı düşünülen gen devre dışı bırakıldığında üretim dururken, trikomdaki devam etti. Aynı durum tersi için de geçerliydi. Yeni araştırmayı yürüten Robert Last şöyle diyor: 

Yıllardır üzerinde çalıştığımız, yerüstündeki açil şeker patikasının yanı sıra yeraltında ikinci paralel evreni bulduk.

Kendilerini hayrete düşüren bir başka bulguyla da karşılaşan bilim insanları, kromozomda toplanan bazı gen kümelerinin beklendiğinden farklı işlediğini buldu. Trikom ve kökteki şeker üretimiyle bağlantılı genler aynı kümede yer alsa da farklı yerlerde ifade ediliyordu. Gen ifadesi, genlerdeki bilginin protein gibi moleküllerin sentezlemede kullanılması anlamına geliyor.

Science Advances adlı hakemli dergide çarşamba günü yayımlanan makalenin başyazarı Rachel Kerwin "İki adet ayrı ama birbiriyle bağlantılı gen grubu var. Bazıları trikomlarda ifade edilirken bazıları da köklerde ifade ediliyor" diyor.

Bu iki patikanin evrimini inceleyen araştırmacılar, kökte ifade edilen genin bazı yabani domateslerde görülürken, patlıcan gibi uzak akrabalarda bulunmadığını kaydetti. Bu da domates ve patlıcanın içinde yer aldığı patlıcangiller familyasındaki bitkilerin nispeten kısa süredir bu şekeri kökünde ürettiğine işaret ediyor. 

Bitkinin kökünde üretilen şekerin tam olarak ne işe yaradığı henüz bilinmiyor. Öte yandan araştırmacılar trikomdaki gibi koruyucu bir görev üstlendiğinden şüpheleniyor. 

"Eğer kökteki açil şekerlerin zararlı organizmaları uzaklaştırmada etkili olduğunu bulursak, bunların diğer patlıcangillerde de yetiştirilmesiyle bitkilerin zararlı ve sentetik mantar ve böcek ilaçlarına ihtiyaç duymadan büyümesi sağlanabilir mi?" diye soran Last şöyle ekliyor:

Bu sorular insanlığın daha temiz su, daha güvenli gıda ve zararlı sentetik kimyasallara daha az bağımlılık arayışının özünde yer alıyor.