Bitkilerde Epigenetik Aktarım: Bitkilerdeki Kimyasal Hafıza, Sonraki Nesillerin Hayatta Kalma Şansını Etkiliyor!

Bitkiler hayatta kalmak ve gelişmek için çevrelerindeki değişiklikleri algılamak ve hatırlamak konusunda benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Bu süreç DNA ve histon proteinlerinin kimyasal modifikasyonuyla bağlantılı olup DNA'nın hücre çekirdeği içinde paketlenme ve genlerin ifade edilme şeklini değiştirir ve aynı zamanda epigenetik düzenleme olarak bilinir.

Genellikle bu epigenetik bilgi, yavrunun normal bir şekilde büyüyebilmesini sağlamak için herhangi bir uygunsuz hafızanın aktarılmaması için cinsel üreme esnasında sıfırlanır. eLife dergisinde yayınlanan "Histon Demetilazlar için Bitki Genom Bütünlüğünün Korunmasında Yeni Bir Rol" başlıklı makalede, bazı bitkilerin bu bilgiyi unutamadığını ve yavrularına aktardığını dolayısıyla hayatta kalma şanslarını etkilediğini duyurdu.^[1]

Araştırmacılar, İngilizcede "Thale Cress" olarak da bilinen Arabidopsis bitkisinde bulunan, daha önce sadece çiçeklenmenin başlangıcını ve zamanlamasını kontrol ettiği bilinen iki proteinin aynı zamanda histon proteinlerinin kimyasal modifikasyonu (demetilasyon) yoluyla "bitki hafızasını" da kontrol ettiğini keşfettiler.

Cinsel üreme sırasında bu kimyasal izleri sıfırlayamayan bitkilerin, bu "hafızayı" sonraki nesillere aktardıklarını ve bu durumun da büyüme ve gelişmede kusurlara yol açtığını gösterdiler.

Bu kusurlardan bazıları, "sıçrayan genler" (veya transpozon olarak da bilinen) bencil DNA öğelerinin aktivasyonuyla bağlantılıydı. Bu da, bu tür hafızanın silinmesinin transpozonları susturarak bitki genomlarının bütünlüğünü korumak için de kritik olduğunu gösteriyordu. Warwick Üniversitesi'nin Yaşam Bilimleri Fakültesi'nden makalenin kıdemli yazarı Prof. Jose Gutierrez-Marcos şöyle diyor:

Bitki hafızasını düzenleyen proteinler üzerinde yaptığımız çalışmamız, genom dengesizliği ile ilişkili büyüme ve gelişme aşamasında kusurlara yol açan uygusuz hatıraların yavrular tarafından miras almasını önlemek için cinsel üreme esnasında kimyasal işaretlerin sıfırlanmasının ne kadar önemli olduğunu gösterdi. Bir sonraki adım, bitki yetiştiriciliğinde bu tür anıların nasıl değiştirilebileceğini bulmaktır. Böylece sonraki nesillerin değişen bir ortamda daha iyi gelişmelerine izin verecek daha fazla adaptasyona sahip olmaları sağlanır.