Parazit bitkiler, normal yeşil bitkilerde olan genetik özelliklerin ciddi bir kısmını kaybetti ya da inaktif hale getirdi. Bu durum parazit bitkilerin sadece gerekli olan genetik materyali koruduğunu gösteriyor.
Çeviri: Okan Nurettin Okur
Nature Plants dergisinin son sayısındaki bir çalışmaya göre Balanophora adlı bitki, parazit bir bitkiye dönüşürken genlerinin üçte birini kaybetti. Bu süreçte parazit olarak üzerinde yaşadığı konak canlının dokularıyla kendi dokularının birleştiği kimerik yapılar ortaya çıkardı. Balanophoraceae familyasına ait bitkilere ormanda yürüyüş yaparken rastlarsanız onları ağaç kökleri etrafında büyüyen mantarlarla karıştırabilirsiniz. Mantar benzeri yapıları çiçek salkımlarına benzer. Fakat diğer parazit bitkilerden farklı olarak konak canlının damar sisteminde bir yumru oluşturarak buraya yumru benzeri bir yapıyla bağlanırlar. Bu kimerik yapı, besinleri konak canlıdan alma sürecinde bir tür ara yüz işlevi görür. Fakat bu subtropikal parazit bitkilerin şimdiki şekline nasıl evrildiği sorusu Dr. Xiaoli Chen’in dikkatini çekti. O ve meslektaşları Rafflesiaceae familyasından bir başka parazit bitki olan ve çok farklı bir yapıya sahip olan Sapria ile genetik karşılaştırmasını yaptı. Sapria ve Balanophora‘nın genomlarının sırasıyla yüzde 38 ve 28 oranlarında rekor küçülmeye gittiğini tespit ettiler. Bu gen kayıpları son derece ilgi çekiciydi. Zira farklı fotosentetik bitkilerden evrimleşmiş olmalarına rağmen zorunlu (tam) parazit bitkilerin genetik evrimindeki yakınlaşmaya işaret ediyordu. Araştırmacılar evrimsel süreçte fotosentez işlevinin kaybıyla beraber ilgili genlerde kayıp yaşandığını buldu. Ayrıca köklenme, nitrojen emilimi, çiçeklenme gibi özelliklere ait genetik kayıp da mevcuttu.
Parazit bitkiler, normal yeşil bitkilerde olan genetik özelliklerin ciddi bir kısmını kaybetti ya da inaktif hale getirdi. Bu durum parazit bitkilerin sadece gerekli olan genetik materyali koruduğunu gösteriyor. İlginç bir başka durum da şu ki, bitkilerde stres tepkileri ve sinyallerinden sorumlu temel hormonlardan olan absisik asit (ABA) üretimiyle ilgili genler her iki parazit bitkide de paralel olarak ortadan kayboluyor. Buna rağmen araştırmacılar, Balanphora’nın çiçekli gövdelerinde ABA hormonu birikimi kaydettiler ve ABA sinyallerine cevaba ilişkin genlerin mevcut olduğunu gördüler. Bu gen kaybının basit bir fonksiyonel kayıptan ziyade gerçekten faydalı olduğu durumlar da var. ABA biyosentez yollarının kaybının konak canlıyla senkronizasyonu sağlaması gibi…
Sonuç olarak yapılan bu çalışma parazit bitkilerin evrimsel süreçte ne tür genetik değişimlere uğradığını, konak canlıyı manipüle etme yollarını ve aralarındaki karmaşık etkileşimi ortaya koymak için önemli bir yol açtı.
Kaynak Makale:
Xiaoli Chen, Dongming Fang, Yuxing Xu, Kunyu Duan, Satoko Yoshida, Shuai Yang, Sunil Kumar Sahu, Hui Fu, Xuanmin Guang, Min Liu, Chenyu Wu, Yang Liu, Weixue Mu, Yewen Chen, Yannan Fan, Fang Wang, Shufeng Peng, Dishen Shi, Yayu Wang, Runxian Yu, Wen Zhang, Yuqing Bai, Zhong-Jian Liu, Qiaoshun Yan, Xin Liu, Xun Xu, Huanming Yang, Jianqiang Wu, Sean W. Graham, Huan Liu. Balanophora genomes display massively convergent evolution with other extreme holoparasites and provide novel insights into parasite–host interactions. Nature Plants, 2023; DOI: 10.1038/s41477-023-01517-7
Kaynak: University of British Columbia
Bağlantı: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230921154526.htm
