Katalog

A R AŞTI RM A BİYOTEKNOLOJİ Aspirin: Çiçeklere sağlık ve uzun omur Aspirinin etkin maddesi salisilik asit bitkilere hormon etkisi yapıyor, hastalıklara karşı dirençli kılıyor, gözeneklerini açıyor, çiçek açtırıyor, yapraklarım büyütüyor. Çeviri: Giilşat Aygen lerindeki salisilik asit düzeylerini ölçtü. Herhangi bir bulaşma ya da direnç işareti almadan önce, salisilik asit düzeyleri bitkinin her yerinde beş katına çıkıyordu Bu yukselış, hastalıkla mücadele eden proteınlerın uretımını başlatıyordu. Raskın ve çalışma arkadaşları, salisilik asidin bitkinin savunma sistemindekı önemine ılişkin başka kanıtlar da elde ettıler. Salisilik asitteki bu yükselme mozaik vırüsüne doğal olarak dirençli olan tütün türlerinde görüldü Hastalığa yenilen türlerdeyse, salisilik asit düzeyi hemen hemen hiç değışmedi. İsvıçre'deki CibaGeıgy laboratuvarlarında Jean Plerre Metraux önderliğinde başka bir grup biyolog, salatalık bitkisinde hastalığa karşı direnç oluşturan doğal sinyalleri araştırırken benzer sonuçlar elde ettıler "Bitkinin damar dokularının kalburlu boru kısımlarına bakarken yanlışlıkla salisilik asit bulduk. Bunun ne anlama gelebileceği konusunda daha önce hiçbir bilgimiz yoktu" diyor Metraux. S öylendiğine göre vazodaki köksüz çiçeklerinizin suyuna aspirin atarak taze kalmalannı sağlayabilirsiniz. Artık bu rıvayeti destekleyen bilimsel bir bulgu var. Birbirlerınden bağımsız olarak araştırmalar yapan ıki bilim adamı, aspirindeki etkin bileşık olan salisilik asidin, bitkilerin hastalığa karşı savunma sistemıni harekete geçirdîğini keşfettiler. Bu keşifle bitkilerin, mantar, bakteri ve virüs kökenli hastalıklara karşı doğal savunma sistemlerinin harekete geçirilerek savunulması olanaklı kılınıyor. Ayrıca salisilik asidin hormon gibi etkide bulunduğu, bu nedenle bitkıdeki başka süreçleri de harekete geçirebıleceği düşünülmekte. Bitkilerin kendi aspirınlerinı yaptıkları uzun süredir biliniyor. Salisilik asidin adı, Kuzey Amerika Kızılderililerinın başağrısı ıçin kullandıkları Salix, söğüt ağacından gelir. Ancak yakın zamana kadar hiç kimse, bitkilerin doğal aspirinlerini ne için kullandıklarını bilmiyordu. K Sentetik aspirine duyarlı Son 20 yıl ıçınde, bilım adamları bitkilerin sentetik aspirine duyarlı olduğunu buldular. Bu madde, gösterdığı başka etkilerin yanı sıra bıtkının yapraklarında gözeneklerin açılmasına, köklerinden besin sızdırmasına, yapraklarının büyiimesine, çiçek açmasına neden olur. Aspirinin bitkilerde gösterdiği etkinin keşfinde ilk hamle, alışılmışın dışında bir bitkiyle vudu(>) leylağıyla (Sauromatum guttatum) başladı. Bu bitkinin kornet biçimli çiçekleri verimli hale geldikçe hızla ısınır. Bu ısıyla çürümüş et kokusu veren bileşikler buharlaşır; bu da çiçekleri tozaklayan leş sineklerini baştan çıkarır. Bu sıcak botanik alan, çok hızlı sinek kuşunun uçarken ulaştığı solunum hızı kadar solunum yapan vudu zambağı sayesınde oluşur. Üç yıl önce, Delavvare'deki Du Pont'un tarım laboratuvarında Imya Raskin önderliğinde çalışan bir grup bitki bilimci, vuduzambağında, çiçek açmadan bir gün önce salisilik asit düzeyinin yükseldiğini keşfettiler. Duyarlı, çözümleyicı bir teknik kullanarak, bitkinin salisilik asit düzeyinin hemen hemen 100 katına fırlamasını, bunun da solunum patlamasını gerçekleştirmesini sağladılar. Her ne kadar biraz karmaşık bir bıtkıde de olsa, salisilik asidin güçlü bir kimyasal sinyal işlevi gorduğü kesınleşmıştır. Salisilik asit öbür bitkilerde nasıl bir rol oynamaktadır? Bitkilerin, hastalıklara karşı bir tür 'bağışıklık sistemleri' vardır. Mantar, bakteri ya da virüs bir bitkiye bulaştığında bundan etkilenmeyen yapraklara bir sinyal gider ve böylece hastalıkla mücadele edecek proteinler üretilmeye başlar. Hastalıklara karşı dirençle ilgiii bu mekanızma ve bitkiyi savunmaya sokan sinyal, biyologlar için bir sır niteliği taşıyoıdu. Ancak 1979 yılında umut vaat eden bir ipucu belirdi. İngiltere'deki Rothamsted araştırma istasyonundan Raymond VVhite, hasta tütün bitkilerine aspirin zerk ederek mozaik virüslerinin çoğalmasını önledi. Aspirin, hastalıkla mücadele eden bir grup proteinin üretilme sürecini başlatmıştı. Raskin bu deneyimi ve kendi vuduzambağı keşfini kullanarak, yüksek lisans öğrencisi Jocelyn Malamy ile Rutgers Üniversitesi'nden çalışma arkadaşlarıyla birlikte araştırmalarını sürdürdü. Bu ekip tütün mozaik virüsü bulaşmış tütün bıtkı Bu grup, hastalık ya da direnç sinyali almadan önce herhangi bir kimyasal değişiklik ararken salisilik asit sinyalini saptadı. Metraux bu çalışmanın henüz temel araştırma düzeyinde olmasına karşın bazı ticari yararlar sağlayacağını da belirtiyor. "CibaGeigy tahıllarının korunması için yeni bir strateji geliştirmek istiyor. Buna alternatif olarak Raskin bitkilerin yuksek düzeyde salisilik asit üretmesini sağlamayı öngörüyor: "Salisilik asit sentezleyen enzimler bulup bunları, hastalandığından kuşkulandığımız bitkilere verebilirız." Ya da bunun yerine bakteriler kullanılabilir. Bitki köklerı çevresinde yaşayan ve bitkinin beslenmesine yardımcı olan bakteriler de kendi salisilik asitlerini yapmaktalar. Böylece kökleri besleyen bakterileri kullanarak bitkinin hastalıklara karşı direncini arttırabiliriz. Raskin bunu, salisilik asidin bitkilerdeki rolünü keşfetmemizin ilk adımı olarak görüyor. "Amacımız salisilik asidin bitkilerin üstündeki birkaç etkisiyle önemli bir düzenleyicı olduğunu göstermek." Ayrıca salisilik asitın bıtkiyı fiziksel baskılara karşı da savunmaya geçirdiğine ılişkin bazı kanıtları bulunduğunu sözlerine ekliyor. Bu olağandışı keşifler salisilik asidin bir bitki hormonu olarak değerini yeni farkettiğimiz gerçeğini aydınhğa kavuşturmuş bulunuyor. (New Scientlst, 5 Ocak 91) fx> Vudu (Voodoo): Bir Afrika büyüsü alifomiya'daki bir biyoteknoloji şirketinde, vanilya bitkisinden alınan hücreleri yetiştirerek büyük miktarda vanilya üretme tekniği bulundu. Escagenetics isimli şirket bu teknolojiyi, kansere karşı yeni ilaçlar da dahil olmak üzere ilaç sanayisınde uygulanmasına çalışıyor. Kültürvanilya üretiminin devasa bir ticari potansiyeli olabilir. Vanilyanın yıllık pazar kapasitesi 200 milyon dolar. Oysa vanilyanın yalnızca %5'i vanilya çekirdeklerinden elde ediliyor, çünkü çok pahalı. Kalan %95'i odun özü çıkarma işlemlerınin bir yan ürünü olan sentetik vanilyadan karşılanmakta. Oeğerli kimyasal maddeler söz konusu olduğunda doku kültürünün geleneksel tarımsal üretime göre önemli avantajları vardır. Bitkisel ürünlerden güvenilir ve eşit nitelikte sonuçlar elde edebılmek için kültür kanalları denetimli bir ortam sağlamaktadır. Ne var ki uygulamada, bıtkı hücrelerını kültürde iyi bir durumda tutabilmek kolay değil. Bitki hücreleri hayvan ya da mıkrop hücrelerinden daha yavaş büyür ve besin koşulları konusunda son derece duyarlıdır. İstenen ürünü verimli bir biçimde elde edebilmek için hücrelerin düzensiz bir durumda tutulmaları gerekmektedir. Oysa onlar kültür kaplarında biraraya gelip bitki oluşturma eğilimi gösterir. Bitkilerden elde edilen pek çok ticari olarak önemli bileşık, bitkinin yalnızca belirli kısımlarında oluşur. Örneğin doğal vanilya bitkisinin yalnızca çekirdeğinde oluşur. Oysa bitkideki bütün hücrelerde aynı genetik bilgi bulunur, böylelikle her hücre bitkiye özgü bir bileşiği üretebilir. Bu nedenle vanilya bitkisinin yapraklarının ucundan alınmış hücrelerle vanilya üretilebileceğini umabiliriz. Bitki kültüründen büyük miktarlarda boyalar, kokular ve esansiyel yağlar da elde edilmiştir ama bu teknolojide en büyük hedefi ilaçlardır. Doğal pek çok bileşık laboratuvarda elde edilmeyecek kadar karmaşık süreçler içerir. Bu nedenle her dört ilaçtan biri şu anda bütün haldekı bitkilerden elde edilmektedir. (g.a.ns 5.1) 2027 Fabrikada yanilya üretimi