Michigan Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, meşe ve akçaağaç gibi sert ağaçların evriminde kilit rol oynamış olabilecek bir gen keşfettiler. Çalışmaları The Plant Cell'in 11 Temmuz sayısının kapağında yer alıyor.
Milyonlarca yıl önce, jimnospermler - çam ve kızılağaç gibi kozalaklı ağaçlar dahil - dünyadaki tek bitki türüydü. Ardından, aralarında sert ağaç ağaçlarının da bulunduğu çiçekli bitkiler olan anjiyospermler ortaya çıktı.
Angiospermlerin gymnospermlerden daha gelişmiş olduğu düşünülse de kökenleri büyük ölçüde bir sır olarak kalıyor. Baş yazar Dr. Laigen Li'nin ve Michigan Tech'in Ormancılık ve Ağaç Ürünleri Okulu'ndaki Bitki Biyoteknolojisi Araştırma Merkezi'ndeki araştırmacıların çalışmaları sayesinde bu gizemin en azından bir kısmı artık çözülebilir.
Merkezin direktörü Dr. Vincent Chiang da dahil olmak üzere Michigan Tech araştırmacıları, anjiyospermlere özgü bir lignin türü olan siringil lignini oluşturmak için kullanılan genetik yolu tanımladılar. Lignin tüm ağaçlarda bulunur ve onları sert yapan maddedir. Ancak yumuşak ağaç olarak da bilinen gymnospermlerde sadece guaiaçil lignin bulunur. Sert ağaçlarda hem guaiasil hem de siringil lignin bulunur.
Araştırmacılar, aspen'den, siringil lignin üretiminden sorumlu olduğundan şüphelendikleri bir anjiyosperm geni tanımladılar ve ilk kez klonladılar. Geni E. coli bakterisine soktular ve çok özel bir amacı olan bir protein ürettiğini buldular: Sert ağaçların siringil ligninini bir araya getirdi.
Yıllarca bilim adamlarının çoğu, her iki lignin türünün üretimini başka bir genin kontrol ettiğine inandı. Chiang, "Fakat bitkilerin yeni proteinler geliştirmesinin ve hala eski geni kullanmanın mantıklı olmadığını düşündük" dedi. "Siringile özgü bir gen keşfimiz, bu geleneksel modeli alt üst etti; çok heyecan vericiydi."
Araştırmacılar ayrıca sert ağaçlara evrimsel bir avantaj sağlayabilecek syringyl ligninin iki özelliğini de belirlediler. Angiospermler ortaya çıkmadan önce, bitkilerde ligninin işlevi öncelikle su ve diğer besin maddelerini iletmekti. Bununla birlikte, anjiyospermlerde, syringyl lignin, anjiyosperm ağaçları için "iskelet" olarak hizmet eden önemli bir mekanik rol üstlendi. Ek olarak, Chiang, syringyl lignin molekülünün, araştırmacıların toksisitesini artırdığından şüphelendiği ek metoksil (H3CO) grupları içerdiğini belirtiyor. Chiang, bu tür lignine sahip bir ağacın hastalığa karşı daha az savunmasız olabileceğini söyledi.
"Angiospermlerde Syringyl Monolignol Biyosentezinin Son Adımı Sinapil Alkol Dehidrojenazı Kodlayan Yeni Bir Gen Tarafından Düzenleniyor" makalesi, derginin yayınlanmasından bu yana Bitki Hücresi'nde bir ağaç türü konusunda ilk kez yer alıyor. ilk on iki yıl önce yayınlandı. Li ve Chiang'a ek olarak, ortak yazarlar Michigan Tech'ten Dr. Xio Fei Cheng ve Dr. Scott Harding, eskiden Michigan Tech'den Dr. Jacqueline Leshkevich ve Kyoto Üniversitesi'nden Toshiaki Umezawa.
Daha fazla bilgi için bkz. … Plant Cell Web Sitesi:
