C4 fotosentezinde umut vaat eden keşif: Süberin
Geçtiğimiz haftalarda, bitki bilimcilerin 30 yıldan fazla süredir üzerinde çalıştığı: “Yüksek verimliliğe sahip bazı bitkisel ürünlerin yaprağındaki süberin molekülünün işlevi” gizemine yanıt bulundu. Bu keşif, gelecekte problem olması öngörülen gıda güvenliği sorununa çözüm olabilir ve daha iyi bir ürün yetiştiriciliği için mühendisi bilgi sağlayabilir.
Şeker kamışı, sorgum ve mısır gibi yüksek verimliliğe sahip bitkiler; suyu, güneş ışığını ve karbondioksiti şekere dönüştürmede daha etkin olan C4 fotosentetik yolunu kullanırlar. Araştırıcılar, C4 bitkilerinin yaprak dokularında karbondioksit gazını dışarı sızdırmayan bölmelere sahip olduğunu, bu sayede fotosentetik enzim olan Rubisco’nun, karbonu daha kolay bir şekilde yakaladığını ve bu durumun C4 fotosentezini daha verimli yaptığını uzun süredir biliyorlardı. Ancak şu zamana kadar cevaplanamayan: “Gaz sızdırmayan bölmelerde CO2’nin dışa kaçışını engelleyen şey ne?” sorusu kafaları karıştırıyordu.
Yürütülen çalışmada, C4 bitkilerinin yaprak hücrelerindeki gaz sızdırmaz özelliğinde, süberin’in önemli rolü olduğuna dair kanıtlar dizisi ortaya koyuldu. Süberin, oluşturduğu katman sayesinde demet kını hücrelerindeki CO2 gazını içeride muhafaza eder. Bu katmanı oluşturmayan mutant bitkiler yetiştiren araştırıcılar, bu mutasyonun büyüme ve fotosentez kapasitesinde negatif etkiye sahip olduğunu gözlemlediler.
Süberin’in C4 yapraklarının demet kınlarında bulunduğu bilinen bir gerçekti. Ancak C4 fotosentezindeki temel rolüne dair deneysel kanıtlar bulunmamaktaydı. Gelişen teknoloji yardımı ile artık araştırıcılar süberine sahip ve sahip olmayan bitkilerin anatomik farklılıklarını mikroskop altında inceleyebiliyorlar. Süberin’in işlevini keşfeden araştırıcılar bir daha ki aşamanın, C3 olan çeltik bitkisini daha verimli olan C4 bitkisine dönüştürmek olduğunu ifade ettiler.
Bu çalışma, fotosentez işlemini daha verimli ve etkin hale getirebilmek adına önemli bir gelişmedir. Gıda güvenliği tehlikesinin öngörüldüğü gelecekte; buğday, çeltik, mısır ve sorgum gibi insan beslenmesinde büyük öneme sahip bitkisel ürünlerin, üretim miktarının arttırılması için bu tarz çalışmaların sürdürülebilirliği bir gerekliliktir.
KAYNAK
Resim kaynak
