Katalog

Yeşil devıime yeşil ışık Bitki dünyasmm bilinmeyen yönlerini gün ışığına çıkartmaya yönelik çalışmalar, suteresinin genetik şifresinin çözülmesiyle yepyeni bir bir evreye girdi. Bu gelişme yeşil devrime yeşil ışık yakıyor... Y ülardır sessiz sedasiz çalışmalarını sürdüren bıtkı genetikçilerı birdenbire gundemin ük sıralannda yer almaya başladı. Nedir bilim dünyasını bu denli sarsan gelişmeler? Basit bir bitki olan suteresinin genetik şifresinin tümüyle çözülmesi bu heyecanın nedeni. Bilimsel adı "Arabidopsis" olan bitki, genetik şifresi çözülen ilk bitki. 10 yıl içinde bitki âleminin büinmedik hiçbir yönünun kalmayacagını açıklayan genetikçüer, suteresinin 25 bin geninin fonksiyonunu tek tek araştırmayı hedefliyor. "2010 Projesi" adı verilen bu hedef dahilinde incelenmedik tek bir gen kalmayacak. Bilim adamlan bitkinin gen fonksiyonlannı tespit ederek, tum kimyasal sistemini ortaya çıkartacak ve bitküerin nasıl yapüandıgını ve bu yapının nasıl geliştirüebüecegini keşfedecek. Evrimini en son tamamlayan bitkiler çiçek açan bitkilerdir. Bunlar son 150 mılyon yılda bugünkü şekillerini almıştır. Dolayısıyla hepsınin genetik yapı taşları birbirine benzer. Stanford Üniversitesi, Bitki Biyolojisi Bölumu'nden Chris Somerville, bu konuda şöyle konuşuyor:"Yarulıyor olabilirim, ancak kişisel olarak inancım şudur ki, suteresinin genetik yapısı digerlerinden farklı degıl." Bu aşamada hedef, Arabidopsis bitkisinin tum gen ve proteinlerinin kapsamlı bir veri tabanını çıkartarak, diger bitkileri geliştirmek ve yeşil devrimin zemini oluşturmak. Hatta, bu bilgilerin ışıgında insan genlennin mekanizmasına üışkin bügi sahıbı olmak bıle mümkiın. Bütün bu degerlendirmeler ilk bakışta çok abartılı gibi görünebüir. Ancak fütüro loglar bu hedeflerin gerçekleşme olasılıgının oldukça yuksek oldugu konusunda hemfüarler. Halihazırda bilim adamlarının elinde genom bilgileri mevcut. Aynca suteresiyle ilgili çalışmalar çok uluslu bir kadronun katkılanyla gerçekleştiği için elde edılen sonuçlara herkes kolaylıkla erişebilir. Kaldı ki bügi saklama gıbi bir ükellik soz konusu bıle degil. Bütün bunlar bilimsel açıdan çok önemli. Ne var ki Arabidopsis hevesülerinin bitkinin tum fonksiyonlannı 2010 yılında deşifre edip edemeyecekleri konusu bazı çevrelerde kaygı uyandınyor, Somervülegibi pek çok Arabidopsis bagımlısı bu hedefe zamanında ulaşacaklarından emin. Bu çok iyimser bir görüş gibi değerlendirilmemeli, çünkü suteresinin genetik kodunun çözülmesi de 10 yıl önce erişilmesi çok güç bir hedef gibi gorülüyordu. Arabidopsis çok gelişmış bir organızma ornegi olmamakla birlikte, önceki deneylerde kullanılan Drosophila (meyve sinegi) ile karşüaştırüdıgında iki misli gene sahip. Genom biliminin karanlık çaglannda suteresi gibi fazla komplıke olmayan bir bitkinin genlerinin deşifre edüebüecegı hayal bile edılemezdı. "1990 yılında tek bir bitki genini aynştırmak bir uzmanın 6 yüını alıyordu. Şu anda benim laboratuvanmda genler beş haftada ayrıştırüıyor" diye konuşan Somerville, "Şimdi ekıp olarak bu sürecı daha da hızlandırmaya bakıyoruz" dıyor. Caltech'ten (ABD) Elliot Meyerowitz, çalısmalarını kuşkuyla karşılayanlara yanıt olarak şu benzerligi öne sürüyor: "Bir meslektasım Boeing 777 uçagı üe maya hüc resinde eşit sayıda parça oldugunu kanıtiamaya çalışıyordu. Uçağın tasanmı bilgisayarda kayıtlı oldugu için parça sayısını bulmak kolaydı. Aynı şey ilke olarak hücre için de mümkün olmalıydı. Aralanndakı tek fark hucre çapınm 5 mikrometre boyutlannda olmasıydı." Lahana familyasından gelen suteresi küçük bir bitki. Her yerde tohumundan yetLştirilebiliyor. New York Universitesi'nden Gloria Coruzzi bıtkıyı şöyle tanımlıyor:"Benım gibi Manhattan'ın ortasında oturan bıri ıçın bu bitkıyı her yerde yeüştirebilmek çok onemli. 6 haftada yasam süresini tamamlayan bitki, kendi kendini döllüyor ve binlerce tohum üretiyor, Bugüne dek genleriyle oynayarak 50 bin mutasyona ugramış türünü elde ettik. Bunlar Ingiltere'de Nottingham ve ABD Ohio State University'de saklanıyor. Bitkinin atalarıyla ilgili bügi toplamak da çok kolay Açık ve kuru alanlan tercih eden bitki, Avrupa'dan Dogu Asya'ya, Kuzey Kutbu'ndan Ekvator'a kadar çok geniş bir alana yayümış durumda." La Jolla'da, Salk Biyolojik Çalışmalar Enstıtusu'nden Detlef Weigel şu ana kadar elde edilenlerin bile "herkesi hayrete düşürecek kadar olaganüstü" oldugunu ileri sürüyor: "Arabidopsis üzerindeki çiçeklenmeye yol açan genetik anahtan bulduk. Aynı genetik anahtan kavak agaçlan üzerinde denedigimiz zaman, agaçlar henüz üç aylıkken çiçek açmaya başladı. Böylece kereste ticareti ile ugraşanlar ağaçtan daha fazla verim almayı başardı." Bitki üe ügilı keşifler bununla bitmiyor. Arabidopsis'te bulunan bir gen 300 kadar proteini yönlendiriyor. Bu proteirüere "zar içinden geçen reseptor serın/treonin kinaz" adı verilir. Hayvanlarda bu proteinler bulunmaz ve kimse bu proteinlerin ne işe yaradıgını bümez. Yine de bu proteinlerin varlıgı yogun bir haberleşme agının bulundugunu gösteriyor. Bu ag üzerinden hücreler birbirleriyle haberleşir ve çevre üe olan üişküerini koordine ederler. Evrim, bitkile: kendüerine özgü bir sinyal gönderme siste mi üe donatmıştır. Genellikle bitküerdel dolaşım ve sinyal şebekeleri hayvanlardak ler üe benzeşir. Kaldı ki bitki ve hayvanlan tek hücreli atalarından koparak farklüaşma lannın üzerinden yaklaşüc 2 müyar yü geç miştir. Ancak bitküerin çok hücrelüere ge çişte kendüerine özgü bir strateji izledigi bı liniyor. Bazı durumlarda Arabidopsis insanla rın genetik yapısının anlaşümasında da yc gösterici olabüiyor. Bazı bitki genleri, insan larla (maya hücresi, bakteri veya meyve si negi hucresine oldugundan daha fazla) or tak özellüc taşır. "Arabidopsis genleri üe in san genleri arasında şaşırücı bir benzerli] bulunmaktadır" diye konuşan Weigel "Özeüüde DNA hasar onanm ve ulaşım gen lerindeki benzerlüc büim adamlannı hayret< düşürüyor. Bu durumda insanlara özgü baz hastalıklan daha iyi anlamak için Arabidop sis'ten elde ettigimiz tekrük avantajlan kuüa nabüiriz" diyor. Salk Enstitusu'nden Joannı Chory, bitküerdeki haberleşme agının du dünyadaki ışık, sıcakhk ve su gÜDİ özelliklen hayvanlardakinden daha duyarlı oldugunı üeri sürüyor. Büim adamı olmayan kişüer bi le bitküerin başka organizmalar tarafındaı algüanmayan ışık dalgalanmalarına dahc duyarlı oldugunun farkındadır. Bu konudaki en buyuk tartışma ne iş« yaradıgı büinmeyen 12 bin yaşındaki genleı üzerinde odaklanıyor. Somervüle'e göre, bı projenin en büyuk özelligi işlevleri büinmese de genlerin üzerine inatla gidümesi. Gen analizi teknikleri Büim adamlarının bu aşamada er onemli misyonu, hangi hücrenin hangı ger proteinini ürettigini ortaya çıkartmak. Bunu gerçekleştirirken "muhabir" genlerinder yararlanüıyor. Muhabir genler, hangi ger aktif durumda ise floresan ışıgı üe sinyal vererek büim adamını yönlendiriyor. Zaman içinde "Arabidopsis Grubu", "sanal bitki" yaratmayı amaçlıyor. 10 yü sonra bitkinin 4 boyutlu sitesini ziyaret edenler genlerin üzerine ük'layarak hangi genir hangi işlevi yaptıgını anlayabüecekler. Hatte bu aşamada insanlar Tann'lığa büe soyunabüirler. Bir dügrneye basarak bitkinin nası 1990 yılmda tek bir bitki genlnl aynftırmak bir uzmanın ahı ytlım alıyordu. Genom blllml karanlık çağlannı atlattı. Artık onumüzde çok hızlı llerleme kaydeden bir stireç var. 719/12