yılında yayınlanan bir rapora göre elifeBitkilerin, milyonlarca yıl boyunca evrimleşmiş tek bir genden evrilen ortak bir haşereyi, tırtılı tanımak ve bunlara yanıt vermek için kullandıkları savunma mekanizmaları Phys.org portalı.
Washington bilim adamları tarafından yapılan bir araştırma, soya fasulyesi gibi bazı bitkilerin bu koruyucu geni zamanla kaybettiğini gösterdi, ancak uzmanlar, genin yeniden verilmesinin (ıslah, genetik mühendisliği yoluyla) mahsulün mahsulün bozulmasına karşı korunmasına yardımcı olabileceğini öne sürüyor.
Bir bitkinin sağlık durumu şunlara bağlıdır: miras aldığı bağışıklık sistemi. Bitkilerde bu, çeşitli patojenleri ve peptitleri tespit edebilen ve uygun bir bağışıklık tepkisini tetikleyebilen belirli örüntü tanıma reseptörlerinin kalıtım yoluyla alınması anlamına gelir.
Doğru türde örüntü tanıma reseptörlerini miras almak, bitkilerin tehditleri tanımasına ve hastalık ve zararlılarla başa çıkmasına izin verebilir.
Bu boşluğu doldurmak için ekip, bitkilerin ortak bir tehdide yanıt vermesine izin veren temel evrimsel olayları belirlemeye koyuldu: tırtıl. Maş fasulyesi ve börülce de dahil olmak üzere baklagil türlerinin, bitki yapraklarını kemirirken tırtılların ağızlarında üretilen peptitlere yanıt verme konusunda benzersiz bir yeteneğe sahip olduğu zaten biliniyordu.
Bilim adamları, inceptin reseptörü (INR) olarak adlandırılan ortak bir örüntü tanıma reseptörünün milyonlarca yılda değişip değişmediğini, tırtılları tanıma yeteneği kazanıp kazanmadığını görmek için bu bitki grubunun genomlarını ayrıntılı olarak incelediler.
28 milyon yıllık tek bir reseptör geninin, bitkilerin tırtıl peptitlerine karşı bağışıklık tepkisiyle mükemmel bir şekilde eşleştiğini buldular. Ayrıca, reseptör genini ilk geliştiren en eski bitki atalarının torunları arasında, tırtıl peptitlerine yanıt veremeyen birkaç tür olduğunu, yani bu geni kaybettiklerini bulmuşlardır.
Ekip, bu eski genin modern patojenlerdeki yeni peptitleri tanıma yeteneğini nasıl kazandığını anlamak için, tüm modern reseptörlerden gelen bilgileri birleştirdikleri, ata dizileme adı verilen bir teknik kullandı. 28 milyon yaşındaki orijinal diziyi tahmin eden genler. Bu atadan kalma reseptör, tırtıl peptitlerine yanıt verebildi. Ancak, alıcı dizisinde 16 değişiklik olan biraz daha eski bir sürüm başarısız oldu.
bu genetik tarih, eski ve modern reseptör yapılarının ne kadar farklı olabileceğini gösteren bilgisayar modelleri ile birlikte, reseptörün nasıl evrimleştiğine dair ipuçları sağlar. Bu, 32 milyon yıldan daha uzun bir süre önce, bir atasal bitkinin genomuna önemli bir yeni gen girişinin dahil edildiğini ve ardından yeni alıcının çeşitli biçimlerinin hızlı evrimini gösteriyor. Bu formlardan biri, tırtıl peptitlerine yanıt verme yeteneği kazandı ve bu yeni yetenek, şimdi düzinelerce baklagil soyundan gelen tür tarafından paylaşılıyor.
Gelecekte bilim insanları, yeni reseptör çeşitliliği oluşturan ve bitki gruplarında henüz bilinmeyen bağışıklık reseptörlerini tanımlayan genom düzeyindeki süreçler hakkında daha fazla şey öğrenmeyi umuyor. Daha da Genomik verilerle, bu tür yaklaşımlar, ekinlerin korunmasına yardımcı olmak için bitkilere yeniden kazandırılacak faydalı özellikler olan "eksik" reseptörleri tanımlayacaktır.