Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Kuzey Amerika mısır hatlarına kıyasla, fenotipik (Genetik ve çevresel etkenlerin yarattığı özelliklerin canlının dış görünüşündeki yansıması.) farklılıkların altında yatan ve aynı zamanda heterozis (Genetik olarak birbirine benzemeyen bireylerin birleştirilmesi sonucu oluşan melez yavrunun yaşama gücünün, beden yapısının ve verim özelliklerinin ebeveynlerinden üstün olması durumu) etkisine katkıda bulunabilecek varyasyonlar keşfettiler. Etkinin daha iyi anlaşılması, daha yüksek verim için üremeyi etkileyebilir. Düşük verimli bölgelerde mısır ekimi ve iklim değişikliğinin getirdiği zorluklar için bu gözlemler özel önem taşıyabilir.

Mısır genomu, evcilleştirme ve genomun insan seçimi ile şekillendirilmesi hakkında ilginç bir hikaye anlatır. Yaklaşık 10.000 yıl önce, Yerli Amerikalılar bugünkü Meksika’da mısır evcilleştirmeye başladılar. Hem insanlar hem de hayvancılık için günümüzün en önemli gıda kaynaklarından birinin temelini oluşturdular. Columbus tarafından ‘yeni dünya’nın keşfinden sonra, mısır Amerika’dan Avrupa’ya getirildi. Mısır, doğrudan yetiştirme ve seçim yoluyla yeni büyüme ve iklim rejimlerine uyum sağladı ve nihayet tüm dünyaya yayıldı.

Tarihi nedeniyle bugünün mısır hatları sadece görünüşte farklılık göstermez, genomları birçok farklılık içerir (genlerin varlığı ve yokluğu ile yapısal varyasyonlar). 2009 yılında araştırmacılar, Kuzey Amerika mısır katılımı B73’ün genomunu çözdüler. Bununla birlikte bu referans dizisi, küresel mısır genomunun (pan-genom) sadece küçük bir bölümünü kapsamaktadır ve Avrupa hatları için bir referans noktası olarak sınırlı bir kullanıma sahiptir. Mısır ıslahını iyileştirmek ve iklim değişikliğine uyum sağlamak için, diğer mısır hatlarının genomu hakkında temel araştırmalara ihtiyaç vardır.

Alman araştırmacılar, şimdi Avrupa mısır genomunun kodunu çözmeyi başardılar. Modern sekanslama( dizileme) teknolojileri ve biyoinformatik (Karmaşık biyolojik verilerin derlenmesi ve analiz edilmesi bilimi) yaklaşımları kullanarak dört farklı Avrupa mısır hattını analiz ettiler. Kuzey Amerika’dan iki hatla karşılaştırıldığında, bu hatların genetik içeriğinde ve genom yapısında önemli farklılıklar buldular, sadece birkaç yüz ila bin yıllık genetik ayrılmadan sonra.

Ayrıca, ‘topuz’ olarak adlandırılan bölgeler (mısır DNA’sındaki yoğunlaştırılmış kromatin bölgeleri) bu mısır hatlarında önemli ölçüde farklılık gösterir. Topuz bölgelerinin bitişik genleri etkilediği bilinmektedir. Topuzların daha belirgin olduğu bölgelerde, çevreleyen genler okunamaz. Bu, genetik fonksiyon kaybına neden olur.

Münih Teknik Üniversitesi Helmholtz Zentrum München ve TUM Yaşam Bilimleri Fakültesi fahri profesörü Profesör Klaus Mayer, “Gen içeriği, gen regülasyonu ve topuz bölgelerinin etkisindeki farklılıkların, heterozis etkisine neden olabileceğini varsayıyoruz” diyor.

Heteroz, melezlerin torunları önemli ölçüde daha büyük olduğunda ve ebeveynlerinden daha yüksek verim ürettiğinde ortaya çıkar. Bir ebeveyn neslinin belirli genleri; örneğin mısır bitkisinin yüksekliğini belirleyen genler, belirli bir bölgede bulunmayan veya okunamayanlar, bu da yavruların yüksekliğini etkileyecektir. Gerekli genetik faktörü içeren bir bitki ile melezleme yoluyla, kusur bir sonraki nesilde telafi edilebilir. TUM’da Bitki Islahı profesörü Prof. Chris-Carolin Schön; “Bu, ebeveynler bu özellikleri göstermeden daha yüksek verime sahip daha büyük bitkilerle sonuçlanır. Bazı geçişlerde, bu etki verimin iki katına çıkmasını sağlayabilir. Islahta uzun zamandır sömürülmesine rağmen, heterozisin genetik ve moleküler temeli henüz tam olarak anlaşılamamıştır ”dedi.

Klaus Mayer ise şöyle ekliyor; “Bir sonraki adımda hipotezimizi test edeceğiz. Bu amaçla, sadece farklı mısır hatlarının genomlarını analiz etmekle kalmayacağız, aynı zamanda belirli genlerin işlevselliğini etkileyebilecek potansiyel epigenetik (DNA dizisindeki değişikliklerden kaynaklanmayan, ama aynı zamanda irsi olan, gen ifadesi değişikliklerini inceleyen bilim dalı) süreçlere odaklanacağız”.

Araştırmacıların hipotezi doğru olduğunu kanıtlarsa, gelecekteki mısır yetiştiriciliğinde heteroz daha da etkili bir şekilde uygulanabilir. Verimi düşük alanlar heterozitten yararlanabilir. Ayrıca bu bulgular, artan dünya nüfusu ve tarımsal üretime karşı artan zorluklar yaratan iklim değişikliği açısından oldukça ilgili hale gelebilir.

Kaynak: www.bizsiziz.com