Mucizevi mekanizma, bitki hücrelerinin büyüme hormonu oksini özel olarak dağıtmasını sağlar

Leiden ve Avusturyalı araştırmacılar, bir bitki hücresinin büyüme hormonu oksini spesifik olarak bir sonraki hücreye nasıl aktardığını keşfetmeyi başardılar. Bir küme gibi bir arada asılı kalan üç proteinin, bu taşıma işlemi için gerekli olduğu görülmektedir. Profesör Remko Offringa, "Bu keşif bulmacanın önemli bir parçasını çözüyor" diyor.

Oksin hormonu bir bitkinin büyüme motoru olarak görülebilir. Oksin, bir bitkinin hem yapraklar hem de kökler için nasıl ve nerede büyüyeceğini belirler. Peki bu büyüme hormonu bitkide doğru yere nasıl ulaşıyor? Şimdiye kadar taşıma proteinlerinin oksini hücreden hücreye aktardığı biliniyordu. Bu proteinler hücre yüzeyindeki hücre zarında bulunan bir çeşit hareketli mini kanallardır.

Kutu halinde bitki hücresi
Bitki Gelişim Genetiği profesörü Remko Offringa, 'Bir bitki hücresini dikdörtgen bir kutu olarak gördüğünüzü varsayalım' diyor. 'Daha sonra bu taşıma proteinlerinin, oksinin bir sonraki hücreye özel olarak aktarılması için yanlardan birinde toplanması gerekir. O hücre de bunu aynı şekilde yanındaki hücreye aktarır.' Böylece bitki, oksinin hormon üreten hücrelerden bitkinin büyümesi gereken yere taşınmasını sağlar.

Offringa daha önce sözde kinaz proteinlerinin taşıma proteinlerini fosfat gruplarıyla etiketlediğini keşfetmişti. Bu, taşıma proteinlerinin hücrenin hangi tarafında toplandığını ve dolayısıyla oksinin hangi yönde pompalanacağını belirlemelerine olanak tanır.

Önemli zincir
Hikayenin açık olduğunu düşünürsün. Offringa, yine de bir şeylerin eksik olduğunu söylüyor. 'Taşıma proteinlerinin böyle bir birikimi hücre zarının bir tarafında nasıl ortaya çıkıyor? Artık Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden meslektaşlarımızla birlikte bunda önemli bir bağlantı keşfettik.' Ekip bu keşfi 11 Mart'ta ünlü Current Biology dergisinde yayınladı.

Kararlı kompleks
Sorun taşıma proteinlerinde yatmaktadır. Bunlar bitki hücresinin hücre zarında bulunur ve onun içinde hareket edebilir. Bu nedenle proteinler hücrenin yalnızca üstünde veya altında değil, yanlarında da bulunabilir. 'Başka bir protein grubunun, yani MAB proteinlerinin işin içinde olduğunu keşfettik. Böyle bir MAB proteini, etiketli taşıma proteini ve kinaz proteini ile etkileşime girer ve bunlar daha sonra birlikte bir tür küme oluşturur. Demet oldukça büyük olduğu için hücrenin sağ tarafında düzgün bir şekilde duruyor.'

Araştırmacılar bunu, normal bitki hücrelerini, kinaz proteini olmayan veya MAB proteini olmayan mutant bitki hücreleriyle karşılaştırarak gösterdi. Son iki vakada, hücrenin bir tarafında taşıma proteinlerinin birikimi olmadığı görüldü. Araştırmacılar böylece hem kinaz hem de MAB proteinlerinin oksinin doğru taşınması için gerekli olduğunu kanıtladılar.

Birlikte daha güçlü
Offringa, 'Yayınımız bilimin nasıl çalışabileceğinin güzel bir örneği' diyor. 'Avusturyalı meslektaşlarımızın grup lideri Jiri Friml ile neredeyse yirmi yıldır çalışıyorum. Bu yüzden onu iyi tanıyorum. Ancak bu araştırmayı MAB proteinleri üzerinde birbirinden bağımsız olarak yaptık. Bir konferans sırasında aynı konu üzerinde çalıştığımızı keşfettik. Daha sonra verilerimizin birbirini iyi bir şekilde tamamladığı ortaya çıktı.' Offringa için bir sonraki tek mantıklı adım işbirliğiydi. 'İkisini de kendiniz yayınlamayı seçebilirsiniz, ancak o zaman ikimizin de eksik bir hikayesi olur. Artık birlikte çok daha güçlü bir yayına sahibiz ve herkes hâlâ hak ettiği takdiri alıyor.'

Bir bitkinin ışığa doğru büyümesini sağlayan şey nedir?
Bir bitkiyi güneşe koyun ve kısa sürede eğrilecektir. Ama neden bu? On yıl önce Remko Offringa ve meslektaşları bu mekanizmayı ilk kez moleküler düzeyde haritalandırdılar. Burada da oksin, taşıma ve kinaz proteinlerinin çok önemli bir rol oynadığı ortaya çıktı.

 

Kaynak: https://www.universiteitleiden.nl/nieuws/2021/03/wonderlijk-mechanisme-laat-plantencellen-gericht-het-groeihormoon-auxine-verspreiden