Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Rüzgar esintileri, su, bir kelebeğin kanadına veya bizim kiyafetlerimize bile yapışarak çoğu bitki türünün üremesi için kilit taşı olan polenlerini taşıtırlar. Bununla birlikte, bitkiler fotoperiyodik ipuçlar dediğimiz; bir organizmanın gün içinde güneş ışığı aldığı süreye karşı son derece duyarlılar.

Gün uzunluğu veya fotoperiyot, mevsimin istikrarlı bir göstergesidir ve organizmalar iklimdeki mevsimsel değişiklikleri tahmin etmek için fotoperiyotları ölçebilir. Bitkilerde çiçeklenmenin genellikle fotoperiyot tarafından düzenlendiği bilinir, ancak ölçüm sistemi ve gerekli genler de dahil olmak üzere fotoperiyodun büyümeyi nasıl etkilediği hala tam olarak anlaşılamadı. Dünyanın birçok yerinde, gün uzunluğu yıl boyunca önemli ölçüde devamlı olarak değişir.

Fotoperiyotlara yanıt olarak bazı bitkilerin çiçeklenme zamanlamasını düzenleyen karmaşık sinyal ağları tanımlanmıştı. Bununla birlikte, Qingqing Wang ve ekip arkadaşları Science dergisinde yayınladıkları makalede, vejetatif büyümeyi düzenlemek için paralel bir mekanizmanın var olduğunu ispat ettiler. Araştırmada uzun günlerde daha hızlı büyüyen bir bitki türü olan Arabidopsis thaliana'yı kullandılar. Uzun günlerde tetiklenen ve uygun bitkisel büyüme için gerekli olan genler için transkriptomik verileri çıkardılar. Bu veriler, bir hücrede ifade edilen RNA moleküllerinin tam setini ifade eder. Ayrıca, belirli bir zamanda hangi genlerin aktif olarak kopyalandığı hakkında bilgi sağlar, böylece hücreler veya dokular içindeki gen ifade kalıpları ve onları düzenleyen mekanizmaları hakkında fikir verir.

Doğal günlük döngülerde fotoperiyodik çiçeklenme ve büyüme farklı ölçüm sistemleri aracılığıyla gerçekleşir. Şekilde gösterildiği gibi bu mekanizmaların paralel olarak çalışmalarına neden olan ve gün ışığın yoğunluğundan etkilenen iki genin ifadeleridir.

Sonuçlar, bitkilerin doğal gün döngülerinde iki farklı fotoperiyodu ölçebildiklerini gösterir. Çiçeklenme zamanını kontrol etmek için düşük ışığı algılayan fotoreseptör sistemleriyle mutlak bir fotoperiyodu tespit edebilirler. Buna paralel olarak, büyümeyi kontrol etmek için fotosentetik periyodu metabolik gün uzunluğu olarak ölçebilirler. Dolayısıyla paralel fotoperiyod ölçüm sistemleri, farklı fotoperiyodik süreçlerin yıl boyunca bağımsız olarak koordine edilmesine olanak tanır.

Bu araştırma aynı zamanda, birçok organizmanın çeşitli mevsimsel süreçlerini düzenlemek için farklı fotoperiyod ölçüm sistemlerini paralel olarak kullanma olasılığını ortaya çıkarır.

Kaynak: Qingqing Wang et al. ‘Plants distinguish different photoperiods to independently control seasonal flowering and growth.’ Science 383, (2024). DOI: https://doi.org/10.1126/science.adg9196

Yazar: Bassma BOUANANI