Pirinç yıkan bir mantarın öldürücülüğü ve bağışıklık sisteminin alarm zillerini susturarak tespitten kaçmasına yardımcı olan ninja benzeri proteinlerin yayılması, onu durdurmada merkezi olabilecek genetik kod çözme tuhaflıklarına dayanıyor. ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen araştırmalar Nebraska-Lincoln Üniversitesi.
Bitki biyoloğu Richard Wilson liderliğindeki bir Nebraska ekibi, mantarların pirinç hücrelerini ele geçirmesinde önemli ancak önceden bilinmeyen bir aşamayı tanımlamanın, her yıl küresel mahsulün %30’unu mahveden pirinç patlaması hastalığının tedavisini veya önlenmesini hızlandırabileceğini umuyor.
Wilson, “Alanımdaki insanlardan aldığım yanıt çok heyecanlı oldukları, çünkü kimsenin bu konuyu ele alamadığı yönünde” dedi. Sonuçlar şurada yayınlanır: Doğa Mikrobiyolojisi.
Çoğu hücresel makine veya protein aynı şekilde salgılanır. Endoplazmik retikulumda oluşturulup neredeyse nihai formlarına katlandıktan sonra, onları paketleyip nihai hedeflerine ileten Golgi gövdesine geçerler.
Ancak bazı proteinler, alışılmadık, yeterince anlaşılmamış yollar uğruna Golgi gövdesini atlayacak. Wilson’ın ekibi artık bu alışılmadık yollardan birinin, salgılanan proteinin kendisini değil, onun yapımına yardımcı olan bir molekülün genetik kodunu değiştirmeyi içerdiğini gösterdi.
Transfer RNA veya tRNA olarak bilinen bu molekül, yükünü gerektiren bir plan bulmak için her proteinin yapı taşları olan amino asitlerin etrafında dolaşır. Bu planlar, uygun şekilde adlandırılan haberci RNA tarafından taşınan üç harfli kodlar veya kodonlar halinde mevcuttur. Bir tRNA karşılaştığında ve kodonu kendi üç harfli kombinasyonuyla eşleşen bir mRNA’nın kodunu çözdüğünde, karşılık gelen amino asidi boşaltır ve onu, sonuçta bitmiş bir protein verecek şekilde diğer amino asitlere ekler.
Ancak değerli yüklerinden vazgeçmeden önce bazı tRNA’lar kimyasal değişikliklere uğrar. Özellikle dikkate değer bir değişiklik var mı? TRNA’nın üçüncü harfine veya nükleotide kükürt eklenmesi – özellikle bu harf U olduğunda, üridin olarak bilinen nükleotid. Her ne kadar bu kükürt ilavesi mayadan farelere ve insanlara kadar çok çeşitli organizmalarda korunmuş ve gözlemlenmiş olsa da, araştırmacılar henüz tüm fonksiyonlarını tam olarak ortaya koyabilmiş değil.
Wilson ve meslektaşları bilinçli bir önseziyle oynamaya karar verdiler: tRNA’nın üridinindeki modifikasyonun, büyümede önemli olabileceği ortaya çıktı. Magnaporthe oryzaepirinç patlaması hastalığına neden olan mantar türleri. Bunun önemini test etmek için araştırmacılar, modifikasyondan sorumlu genleri ortadan kaldırmak ve ardından bu mutant mantar ile orijinal muadili arasındaki farkları aramak için denenmiş ve doğrulanmış bir yönteme başvurdular.
Ekip umduğundan daha fazlasını keşfetti. Doğuştan gelen bağışıklık tepkilerini azaltmak için pirinç hücrelerinin sitoplazmasına sızmadan önce alışılmadık bir yolla salgılanan bazı ninja benzeri proteinler veya efektörler gitti. Ve ekip mutanttan sporlar bıraktığında M. oryzae Efektörsüz mantar, pirinç fidelerinin yapraklarında yalnızca küçük lezyonlar oluşturdu; lezyonlar, dokunulmamış, öldürücü mantarın yönettiği lezyonlardan çok daha küçüktü.
NSF’nin Bütünleştirici Bölümü program direktörü Courtney Jahn, “Bitki-patojen etkileşimlerinin moleküler mekanizmalarına ve konakçı bitkiler üzerindeki mikrop efektör fonksiyonuna ilişkin bu araştırma, önemli toplumsal sonuçlara sahiptir ve hastalıklara karşı dirençli mahsullerin yetiştirilmesinde pratik uygulamaya sahiptir” dedi. Organizma Sistemleri.