Ben n’apıyorum bu bitkilerle? -2

Bitki hastalıkları için biyolojik ya da kimyasal tarım uygulamalarına alternatif, doğal bir koruma yöntemi olarak RNA’ların nasıl kullanılabileceği ile ilgili kendi laboratuvar çalışmalarımı anlattığım yazı dizisinin ikinci kısmına kaldığım yerden devam ediyorum. En son RNA’nın tamamen doğal ve biyolojik bir uygulama için en uygun moleküllerden biri olduğunu anlatmıştım.

Zaten RNA’lar bitkiler tarafından hali hazırda üretilip kullanılıyor. Bitkilere bir virüs girdiği zaman, virüsün genetik materyalinin (çoğunlukla RNA) kendisi tarafından yapılmadığını anlayan bitki, iki farklı koldan virüsü durdurmaya çalışıyor. Birinci saldırı tek zincirli olan RNA’yı RDR enzimleri ile çift zincirli hale getirmek. İkincisi ise virüsün kendi RNA’sını çoğaltırken çift zincirli RNA’ya dönüşmesini beklemek. Çift zincirli RNA molekülü ise bitkilerde kilit öneme sahip.  Bitkilerde 4 tane enzim, DCL1-4, sırf bu an için bir ömür nöbet tutmakta. Çift zincirli RNA’yı görür görmez başlıyor parçalamaya. Parçalamak da ne kelime, parça pinçik ediyorlar. Tabii virüsün genetik materyali paramparça olunca artık etkisiz hale geliyor, ama bitkiler bununla yetinmiyor. Bitki hücreleri, “bir virüs bize geldiyse, komşulara da gelmiştir kesinlikle” diyerek küçük virüs genetik materyallerini, uyarı amaçlı, komşulara göndermeye başlıyorlar. Bir hücredeki parçalar böyle bir halka halinde 15 hücre uzaklıktaki hücreye kadar ulaşıyor.

Dedektif gibi çalışan Argonaute (AGO) proteinleri yan hücrelerden gelen küçük virüs parçalarını yakalayıp ellerinde virüsün fotoğrafı (küçük RNA parçaları), nöbete çıkıyorlar. Küçük virüs parçaları (fotoğrafları) sayesinde adeta aşı olmuş gibi, komşu hücrelerin AGO proteinleri, girer girmez virüsleri tanıyor ve kendilerinin de bir parçası oldukları özel timi (RISC’i) olay bölgesinde topluyorlar. RISC, AGO’nun elindeki yan hücreden gelen virüs parçalarına (fotoğraflarına) bakarak tam o fotoğrafa benzeyen noktadan virüsü çat diye ortan ikiye ayırıyor. Daha virüs ne olduğunu anlamadan ortadan kalkıyor ve o hücre de etrafındaki komşulara bu virüsten arta kalan parçaları gönderiyor. Biz buna lokal RNA tepkisi diyoruz. Ama virüsün girdiği mahalledeki komşular epey huzursuz: “Ya virüs tehditi büyürse?”

Virüsle karşılaşan komşu sayısı arttıkça huzursuzluk artıyor mahallede. Hücreler durumu ABD başkanı dahil bütün bitki hücrelerine göndermeye karar veriyorlar. Küçük virüs parçalarını bitkinin damarlarına yükleyip, özellikle genç yaprakların yetiştiği uç bölgelere gönderiyorlar. Biz buna da sistemik RNA tepki diyoruz. Dolayısıyla bağışıklık sistemi olmayan bitki hücreleri kendi aralarında damar yoluyla RNA’lar sayesinde çok güzel haberleşebiliyorlar. Ama bütün bunlar olurken virüslerin armut mu topluyor? Tabii ki hayır!

Hemen hemen tüm bitki virüsleri çok özel bir grup gen taşımakta: Sahte polisler. Eğer bitki virüsü durdurmak için yeterince hızlı çalışmazsa, virüsler p16, V2 ve B2 adını verdiğimiz sahte polislerin üretimine başlıyor. Sahte polislerin iki tane görevi var. Virüslerin belini kıran çift zincirli RNA yapısını görür görmez, hemen gidip ona yapışıyorlar. Böylece çift zincirli RNA’yı parça pinçik eden DCL1-4 enzimleri olay yerine vardığında, onlara diyorlar ki hiç merak etmeyin biz tutukladık, virüsü siz nöbete geri dönebilirsiniz. DCL enzimleri arkalarını döner dönmez sahte polisler, virüsün genetik materyalinin çoğalmasına göz yumuyorlar. Ola ki DCL1-4 sahte polislerden önce olay yerine varıp virüsün genetik materyallerini parçaladı, komşulara göndermeye hazırlanıyorlar. O zaman da sahte polisler devreye girip o küçük parçaları birer birer topluyorlar ve başka hücrelere gitmelerine olanak vermiyorlar. Böylece komşu hücreler ve daha da önemlisi bitkinin taze kısımları dışarda bekleyen virüslere karşı savunmasız kalıyor. Polis gibi göründüğü için kimsenin sorgulamadığı virüs p16’ları, V2’leri, B2’leri da ellerini kollarını sallayarak dolaştıkları için, virüsler oldukça rahat bir şekilde günümüzde bile çiftçilerin başlarına dert olmaya devam ediyorlar.

Kısaca her bitkinin virüslere karşı kazandığı ya da kaybettiği tüm karşılaşmaların baş aktörü RNA’lar. Kim bu RNA’lara hâkim olursa o taraf büyük bir avantaj elde ediyor. Bitkiler virüslere çalışan sahte polisleri tanımıyor, ama biz bilim insanları bu sahte polisleri tanıyoruz. Onları acaba kimyasal ilaçlar kullanmadan bitkilerin silahıyla vurmak mümkün mü? Bir sonraki yazıda bu konuya eğileceğiz. Sağlıkla dolu, mutluluk dolu güzel bir hafta dilerim. Yağmur ve soğuktan yıldığımız bir Almanya yazından hepinize selamlar.

Yorum

Başa dön tuşu