Mahsul verimlerini artırabilmek için bir gen bulundu
Cold Spring Harbor Laboratuvarı Profesörü ve HHMI Araştırmacısı Zachary Lippman, tek bir genin ne yaptığını bilmenin yeterli olmadığı konusunda uyarı yaptı.
Nature Plants'ta yayınlanan araştırmada Lippman ve meslektaşları bitki genomlarında bulunan kopyalanmış genlerin mahsul yetiştiricilerinin planlarını nasıl karmaşıklaştırdığını gösteriyor. Bitkilerde genlerin kopyaları yaygın görünen durumdur. Birçoğu orijinal genin “yedek kopyaları” olarak hareket eder. Öte yandan Lippman mahsullerin iyileştirmelerini tasarlamak için gen düzenlemede harika bir tekniğe sahip olmanın tek başına yetersiz olduğunu ve planlı değişikliklerin sonucunu tahmin etmek için yeterli olmadığını belirtiyor.
Ekip clv3 genini inceledi. Bu gen, gelişen bitki dokularının büyümesini sınırlayan bir protein üretmektedir. clv3'teki mutasyonlar birçok yerel bitkide daha yüksek verime yol açmıştır. Örneğin domateslerde clv3'teki mutasyonlar daha fazla tohum bölümü olan daha büyük meyvelerle ilişkilidir. Lippman'ın ekibi; domates, tütün, öğütülmüş kiraz ve petunya bitkilerinde clv3 genine eşdeğer mutasyonları getirdi. Lippman ve meslektaşları benzer sonuçlar görmeyi bekleseler de buldukları şey bambaşka bir şeydi.
Tütünde etkiler çarpıcıydı ve belirli büyüme bölgelerinin boyutunu ikiye katladı. Bu değişiklik bitkinin clv3 yedek genini kaybetmesinden kaynaklanıyordu. Domateste kopyalanmış gen, clv3 mutasyonlarını kısmen takviyeliyordu. Bu nedenle de etkiler daha ortalama seviyede kendisini gösterdi. Öğütülmüş kiraz ve petunyada clv3 mutasyonunun etkisi çok azdı. Her iki bitki de araştırmacılar tarafından clv3 geninde yapılan değişiklikleri telafi eden clv3 benzeri genlere sahipti.
Lippman'a göre, ekinleri genom düzenleme yoluyla optimize etmek kopyalanmış genlerin envanterini almayı gerektirmektedir. Mahsul geliştiricilerinin anlaması gereken en önemli şeyler; evrimsel zaman içinde genlerin ne kadar önemle kopyalandığını, silindiğini ve değiştirildiğiydi. Bu şekilde bilim insanlarının daha öngörülebilir mahsul geliştirmeleri sağlanılabilir.