John Innes Centre, Norwich’teki bilim adamları, bitki dokularının tercih ettiği büyüme yönüne sahip olabileceğine dair yeni kanıtlar yayınladı.Bu özellik sayesinde kompleks bitki şekilleri üretmek için önemli bir eşik geçilebilir.
Dr. Alexandra Rebocho ve meslektaşları tarafından Prof. Enrico Coen’in laboratuvarında yapılan çalışma, bitki şekillerinin nasıl oluştuğu konusundaki bulmacaya yeni bir katkıda bulunuyor.Doğadaki şekil oluşumunu veya “morfogenezisi” anlayışımıza yeni etkilerde bulunabilir bir keşif. Genlerin bitki şekli oluşumunu nasıl etkilediğinin geliştirilmiş anlayışı, araştırmalara ekin performansı hakkında bilgi verebilir ve daha iyi adapte edilmiş, yüksek verimli ürün çeşitleri üretimine imkan sağlayabilir.
ELife’da yayınlanan öncü araştırmalar; bilgisayar modelleme, 3D görüntüleme, flüoresan görüntüleme ve bir dizi genetik teknik içeren çeşitli teknikler kullanarak bütünleyici bir yaklaşım gerektiriyordu.
Yaprak ve meyve gibi bitki organları, her biri belirli bir son şekle dönüşen küçük bir hücre topu olarak hayata başlarlar. Bu organların kesin şekli, polinatörleri çekme veya güneş ışığını yakalama gibi belirli işlevlerle ilişkili olarak milyonlarca yıllık bir evrimle değiştirilmiştir.
Bu yeni araştırmanın üzerine kurulu karmaşık bitki şekillerinin nasıl geliştiğinin hakim teorilerinden biri, “doku çatışması çözümü” teorisidir. Şekil gelişiminin kalbi, doku bölgelerinin nasıl büyüdüğü konusunda dahili farklılıklar olup şekiller üreten bu çatışmaların çözümlenmesidir. Bu doku çatışmaları, çekişmeli değil, kesin olarak koordine edilmiş olup çözünürlükleri belirli bir çiçek veya yaprak şekline neden olabilir.
‘Doku çatışması kararları’ teorisinde büyüme sonuçları, dokular olarak adlandırılan hücre gruplarına bağlıdır. Bağımsız olarak, dokuların ayrı bölgeleri, her yönden eşitçe büyür veya tercih edilen yönde uzayabilir.
Gerçekte, doku bölgeleri tecrit halindedir. Bitişik bölgeler arasındaki yapışma ve kaynaşma, her biri kendi büyüme modellerini izleyerek dokuların çökmesine, eğilmesine veya uzlaşmaya neden olan stres yaratır.
Bu üç boyutlu, düzlem dışı doku deformasyonları, bitki ve hayvan krallıkları içinde yaygın olarak bulunur ve bağırsak katlanması, nevralaştırma ve serebral korteks gelişimini içeren hayvan gelişiminin bazı kritik süreçlerinin altında yatar.
Üç tür doku çatışma çözümü vardır: alan, yüzey ve yön. Bölgesel çatışma, bir yüzey içindeki iki doku alanı arasında bulunur ve yüzey çatışmaları, bitişik fakat farklı yüzeyler arasında oluşur. Hem alan hem de yüzey çatışmaları daha önce şekil gelişiminde önemli olduğu gösterilmiştir.
ELife’da yayınlanan yeni yazıya göre, üçüncü kategori için kanıt sunmaktadır: yönlü çatışma. Dokular veya dokuların koleksiyonları, hücrelerdeki proteinlerin asimetrik dağılımına bağlı olarak bir dizi yön veya “polarite alanı” içeriyor olabilir. Doku bölgeleri bu yönselliğe cevap verebilir, yani yerel polarite alanına paralel veya dikey olarak daha hızlı büyür.
Yüzeysel ve alansal çatışmalara benzer şekilde, farklı belirlenmiş büyüme yönlerinde bitişik dokular çatışmalara neden olacaktır. Birleştiğinde, ç çatışma tipinin çözülmesi, çok çeşitli ve karmaşık şekiller üretebilir.
Bu araştırma, genlerin çevremizdeki gördüğümüz olağanüstü karmaşık ve güzel bitki biçimlerini nasıl etkilediğini anlamamıza bir adım daha yaklaşmamıza imkan tanıdı.
