Organize selüloz lifleri, bitkilerin büyümesine, kendilerini desteklemesine ve atmosferden sabit karbon depolamasına izin verir. Odun ve diyet lifi büyük ölçüde selülozdan yapılır ve kömür milyonlarca yıl önce sentezlenen selülozdan elde edilir.
Selüloz lifleri ile ilgili gizemi çözüldü
Araştırmacılar, bitkilerin selüloz liflerinin düzenini nasıl kontrol ettiklerine dair uzun zamandır devam eden gizemi çözdüler.
Önceki çalışmalar, mikrotübüllerin – bir insan saçının binde biri çapında içi boş tüpler – selüloz sentezinin düzenlenmesinde önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Bunu, hücre zarı boyunca seyahat ederken selüloz liflerini döndüren nanomakineler olan selüloz sentaz komplekslerini (CSC) yönlendirerek yaparlar.
Ancak mikrotübüller ilaçlar tarafından çıkarıldığında, CSC’ler organize bir şekilde yolculuk etmeye devam eder, bu da başka bir mekanizmanın yürürlükte olduğunu gösterir.
John Innes Center araştırmacıları Current Biology dergisinde yer alan bu çalışmada bu mekanizmayı keşfediyoruz.
Büyüyen yaprakların içindeki mikrotübülleri yavaşlatarak, birbirinden ayırarak ve bazı deneylerde tamamen kaldırarak, CSC’leri bağımsız olarak yönlendirebilen bir sistem ortaya koyarlar.
Bu sistemde CSC’ler, diğer karıncaların bıraktığı kimyasal izleri takip eden karıncalar gibi diğer komplekslerin bıraktığı selüloz izleri ile etkileşime girer.
Daha fazla araştırma, bu özerk sistemin mikrotübül rehberliği ile geçersiz kılınabileceğini ve çevresel ve gelişimsel ipuçlarına yanıt olarak ‘karınca sütunlarının‘ yeniden yönlendirilmesine olanak tanıdığını ortaya koyuyor.
Bulgular, bitkilerin selüloz lifleri düzenlemek için çift bir yönlendirme sistemine sahip olduklarını ortaya koyuyor.
Çalışma, ikili rehberliğe sahip olmanın, hücre duvarlarının büyümesinin ve gücünün etkili bir şekilde düzenlenmesine izin vererek çevresel ve gelişimsel ipuçlarına hem güçlü bir tutarlılık hem de esneklik sağlamak için genel bir mekanizma sağlayabileceği sonucuna varmaktadır.
Başyazarı Dr.Jordi Chan, “Keşfettiğimiz mekanizma tahmin edilmedi” diyor. “Bulgularımızın, bitkilerin kendilerini nasıl inşa ettikleri ile ilgilenen bilim insanlarına ve bu bilgiyi sürdürülebilir ürün verimliliği ve çevre koruma için uygulamakla ilgilenen bilim insanlarına yardımcı olacağını umuyoruz.”
Kaynak: Popüler Tarım | Bilim Haberleri
İleri Okuma: Jordi Chan et al, Interaction between Autonomous and Microtubule Guidance Systems Controls Cellulose Synthase Trajectories, Current Biology (2020). DOI: 10.1016/j.cub.2019.12.066