Brassica napus L. bitkisinde efektör tarafından uyarılan bağışıklığın GABA yolu üzerindeki etkisi
Proje no. 26299 · Durum: Kapanmış · 2023
Özet
<p>Tüm canlılar, devamlı olarak birbirleriyle ve çevresi ile etkileşim halindedir. Sabit yapıları nedeniyle bitkiler, zorlu ve zararlı ortam koşullarından kaçamazlar bu nedenle çeşitli stres etkenleriyle baş etmek zorunda kalırlar. Çevresel stresler, verimle ilgili önemli kriterlerin yanı sıra bitkilerin üretkenliği, hayatta kalması ve üreme biyolojisinde de çok önemli rolle sahiptir. Bitkiler, iki alana ayrılabilecek birçok çevresel stres biçimine maruz kalırlar: abiyotik (kuraklık, sıcaklık, donma, radyasyon, tuz ve ağır metal) ve biyotik (herbivor, patojen, parazit ve allelopati). Bitkiler bu stres etkileriyle başa çıkmak için çeşitli fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler tolerans mekanizmaları geliştirirler. Υ-aminobütirik asit (GABA), dört karbonlu, protein yapısına katılmayan bir aminoasittir. Bitkiler, hayvanlar, bakteriler ve mantarlar dahil olmak üzere tüm canlılarda bulunur. Biyosentezi ve metabolizmasında görevli olan enzimleri kodlayan genler tüm canlılarda büyük oranda korunmuştur. GABA memelilerde sinyal molekülü olarak işlev gören inhibitör bir nörotransmiterdir. Bitkilerde, abiyotik ve biyotik stres GABA’nın çok hızlı birikmesine neden olur ve bitkilerdeki işlevleri ayrıntılı şekilde açıklanmıştır. GABA, bitki büyümesi ve gelişmesinde endojen bir sinyal molekülü olarak işlev görür. Tüm bunlara ek olarak, karbon:azot metabolizmasının düzenlenmesinde görev alırlar. GABA düşük ışık, sıcaklık, tuz, kuraklık gibi çeşitli abiyotik streslere karşı bitki toleransına katkıda bulunduğu ve bitki büyümesini destekleyip antioksidan savunma sistemini teşvik ederek stres etkilerini azaltmıştır. Bu nedenle tarımsal ürünlerin depolama sırasında raf ömrünün ve kalitesinin artmasına da katkıda bulunabileceği düşünülmüştür. GABA yolu bileşenleri biyotik strese karşı da etkili savunma süreçlerinde görev alır. Böceklere karşı GABA yolu bileşenlerinin aktivitesi ya doğrudan inhibitör etki olarak ya da savunma reaksiyonlarını aktive ederek ortaya çıkar. Bazı bitkilerde her iki mekanizmanın bir kombinasyonu olarak etki ettiği saptanmıştır. Yukarıda belirtilen bilgiler ışığında, proje önerimizde önemli ekonomik bir bitki olan ve model bitki <em>Arabidopsis thaliana</em> ile aynı aileye ait <em>Brassica napus</em> bitkisinde efektör uygulanmasının ardından uyarılan bağışıklığın GABA yolu üzerine etkisini incelemeyi hedefledik. GABA yolunun biyotik stres koşullarında nasıl aktive olup stres yanıtlarına katkı sağladığı çok net bilinmemektedir. Flg-22 efektör molekülünü dışarıdan uygulayarak yaprak ve köklerde savunma yanıtları ile GABA yolunun çeşitli bileşenlerini fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler biyolojik yaklaşımları kullanarak belirlemeyi amaçlıyoruz. Projemiz kapsamında toplam yedi iş paketi altında GABA yolu ile ilgili metabolit miktarı, enzim aktivitesi, gen anlatımı gibi parametrelerdeki değişim kontrol ve efektör uygulanan gruplarda belirlenecektir. Projeden elde edilecek sonuçların sadece temel bilimler açısından değil aynı zamanda biyotik strese karşı dayanıklı tarımsal üretim açısından da önem taşıyacaktır.</p>