Surat: Ösümlikleriň dikeldilmeginiň däp bolan usullary ösümlikleriň ösüş düzgünleşdirijileriniň, ýagny gormonlaryň ulanylmagyny talap edýär, olar görnüşlere mahsus we köp zähmet talap edýän bolup biler. Täze gözlegde alymlar ösümlik öýjükleriniň dedifferensiýasiýasyna (öýjükleriň köpelmegi) we gaýtadan differensiýasiýasyna (organogenez) gatnaşýan genleriň işini we ekspresiýasyny düzgünleşdirmek arkaly täze ösümlik dikeldilme ulgamyny işläp düzdüler. Has köp görkez
Ösümlikleri dikeltmek üçin däp bolan usullary ulanmagy talap edýärösümlikleriň ösüş düzgünleşdirijileriýalygormons, bu görnüşlere mahsus we zähmeti köp talap edýän bolup biler. Täze gözlegde alymlar ösümlik öýjükleriniň dedifferensiýasiýasyna (öýjükleriň köpelmegi) we gaýtadan differensiýasiýasyna (organogenez) gatnaşýan genleriň işini we ekspresiýasyny düzgünleşdirmek arkaly ösümlikleriň täzelenmeginiň täze ulgamyny işläp düzdüler.
Ösümlikler köp ýyllaryň dowamynda haýwanlar we adamlar üçin esasy iýmit çeşmesi bolup geldi. Mundan başga-da, ösümlikler dürli derman we terapewtik birleşmeleri çykarmak üçin ulanylýar. Şeýle-de bolsa, olaryň nädogry ulanylmagy we iýmite bolan artýan isleg ösümlikleri ösdürip ýetişdirmegiň täze usullarynyň zerurlygyny görkezýär. Ösümlik biotehnologiýasyndaky ösüşler, has öndürijilikli we howanyň üýtgemegine çydamly bolan genetiki taýdan üýtgedilen (GM) ösümlikleri öndürmek arkaly geljekde azyk ýetmezçiligini çözüp biler.
Elbetde, ösümlikler dürli gurluşly we funksiýaly öýjüklere differensiasiýa we gaýtadan differensiasiýa arkaly ýekeje "totipotent" öýjükden (birnäçe öýjük görnüşini döredip bilýän öýjük) düýbünden täze ösümlikleri täzeden döredip bilýärler. Ösümlik dokumalarynyň medeniýeti arkaly şeýle totipotent öýjükleriň emeli ýagdaýda kondisionerleşdirilmegi ösümlikleri goramak, köpeltmek, transgen görnüşleri öndürmek we ylmy barlag maksatlary üçin giňden ulanylýar. Adatça, ösümlikleriň dikeldilmegi üçin dokumalaryň medeniýeti öýjükleriň differensiasiýasyny gözegçilikde saklamak üçin auksinler we sitokininler ýaly ösümlikleriň ösüş düzgünleşdirijileriniň (GGR) ulanylmagyny talap edýär. Şeýle-de bolsa, optimal gormonal şertler ösümlikleriň görnüşine, medeniýet şertlerine we dokumalaryň görnüşine baglylykda düýpli üýtgeýär. Şonuň üçin optimal gözleg şertlerini döretmek wagt talap edýän we zähmet talap edýän iş bolup biler.
Bu meseläni çözmek üçin, dosent Tomoko Ikawa Çiba uniwersitetinden dosent Maý F. Minamikawa, Nagoýa uniwersitetiniň bio-oba hojalyk ylymlary boýunça aspirantura mekdebinden professor Hitoşi Sakakibara we RIKEN CSRS-den hünärmen tehniki Mikiko Kojima bilen bilelikde ösümlikleri düzgünleşdirmek arkaly gözegçilik etmek üçin umumy usuly işläp düzdüler. Ösümligiň täzeden dikeldilmegine ýetmek üçin "ösüş taýdan düzgünleşdirilen" (DR) öýjük differensiasiýa genleriniň ekspresiýasy. 2024-nji ýylyň 3-nji aprelinde "Ösümlik ylymlarynyň serhetleri" kitabynyň 15-nji tomunda çap edilen doktor Ikawa öz ylmy işleri barada goşmaça maglumat berip, şeýle diýdi: "Biziň ulgamymyz daşarky PGR-leri ulanmaýar, tersine, süýt emdirijilerde induksiýa edilen pluripotent öýjüklere meňzeş öýjük differensiasiýasyny gözegçilikde saklamak üçin transkripsiýa faktory genlerini ulanýar."
Barlagçylar Arabidopsis thaliana-dan (nusga ösümlik hökmünde ulanylýar) iki DR genini, BABY BOOM (BBM) we WUSCHEL (WUS) ektopiki usulda ekspresirlediler we olaryň temmäkiniň, salatyň we petuniýanyň dokuma medeniýetinde tapawutlanmagyna täsirini öwrendiler. BBM embrional ösüşi kadalaşdyrýan transkripsiýa faktoryny kodlaýar, WUS bolsa şaha apikal meristemasynyň sebitinde kök öýjükleriniň özboluşlylygyny saklaýan transkripsiýa faktoryny kodlaýar.
Olaryň tejribeleri temmäki ýapragynyň dokumasynda öýjük differensiasiýasyny döretmek üçin diňe Arabidopsis BBM ýa-da WUS ekspresiýasynyň ýeterlik däldigini görkezdi. Tersine, funksional taýdan güýçlendirilen BBM we funksional taýdan üýtgedilen WUS-yň bilelikde ekspresiýasy çaltlaşdyrylan awtonom differensiasiýa fenotipini döredýär. PCR ulanylmazdan, transgen ýaprak öýjükleri kallusa (düzgünsiz öýjük massasyna), ýaşyl organ ýaly gurluşlara we goşmaça tumurcuklara differensiasiýa edildi. Gen transkriptlerini kesgitlemek üçin ulanylýan mukdar polimeraza zynjyr reaksiýasy (qPCR) analizi, Arabidopsis BBM we WUS ekspresiýasynyň transgen kalluslaryň we tumurcuklaryň emele gelmegi bilen baglanyşyklydygyny görkezdi.
Fitohormonlaryň öýjük bölünişinde we tapawutlanmasynda möhüm roluny göz öňünde tutup, barlagçylar transgen ösümlik ekinlerinde alty fitohormonyň, ýagny auksiniň, sitokininiň, absis turşusynyň (ABA), gibberelliniň (GA), jasmon turşusynyň (JA), salisil turşusynyň (SA) we onuň metabolitleriniň derejesini kesgitlediler. Olaryň netijeleri, öýjükleriň organlara tapawutlanmagy bilen aktiw auksiniň, sitokininiň, ABA-nyň we işjeň däl GA-nyň derejesiniň ýokarlanýandygyny görkezdi, bu bolsa olaryň ösümlik öýjükleriniň tapawutlanmasynda we organogenezinde tutýan rolyny görkezýär.
Mundan başga-da, barlagçylar işjeň differensiasiýa görkezýän transgen öýjüklerde gen ekspresiýasynyň nusgalaryny bahalandyrmak üçin gen ekspresiýasynyň hil we mukdar taýdan seljerilmegi üçin usul bolan RNK yzygiderlik transkriptomlaryny ulandylar. Olaryň netijeleri öýjükleriň köpelmegi we auksin bilen baglanyşykly genleriň differensiasiýaly düzgünleşdirilen genler bilen baýlaşdyrylandygyny görkezdi. qPCR ulanyp geçirilen goşmaça barlag transgen öýjüklerde ösümlik öýjükleriniň differensiasiýasyny, metabolizmini, organogenezi we auksin jogabyny düzgünleşdirýän genler bilen birlikde dört geniň ekspresiýasynyň ýokarlanandygyny ýa-da peselendigini görkezdi.
Umuman alanyňda, bu netijeler ösümlikleriň täzeden dikeldilmegine PZR-iň daşarky ulanylyşyny talap etmeýän täze we köpugurly çemeleşmäni açyp görkezýär. Mundan başga-da, bu gözlegde ulanylan ulgam ösümlik öýjükleriniň tapawutlanmagynyň esasy proseslerini düşünmegimizi gowulandyryp we peýdaly ösümlik görnüşleriniň biotehnologik saýlamasyny gowulandyryp biler.
Doktor Ikawa öz işiniň mümkin bolan ulanylyşyny belläp, şeýle diýdi: “Habar berlen ulgam PCR-e mätäçlik bolmazdan transgen ösümlik öýjükleriniň öýjük differensiasiýasyny döretmek üçin gurallar hödürlemek arkaly ösümlikleriň tohumçylygyny gowulandyryp biler. Şonuň üçin, transgen ösümlikler önüm hökmünde kabul edilmezden öň, jemgyýet ösümlikleriň tohumçylygyny çaltlaşdyrar we degişli önümçilik çykdajylaryny azaldar”.
Dosent Tomoko Igawa barada Doktor Tomoko Ikawa Ýaponiýanyň Çiba uniwersitetiniň Molekulýar ösümlik ylymlary merkeziniň Bagçylyk boýunça aspirantura mekdebiniň we Kosmos oba hojalygy we bagçylyk barlaglary merkeziniň kömekçi professorydyr. Onuň ylmy gyzyklanmalary ösümlikleriň jyns taýdan köpelmegi we ösüşi, şeýle hem ösümlik biotehnologiýasyny öz içine alýar. Onuň işi dürli transgen ulgamlary ulanyp, jyns taýdan köpelmegiň we ösümlik öýjükleriniň tapawutlanmagynyň molekulýar mehanizmlerini düşünmäge gönükdirilendir. Onuň bu ugurlarda birnäçe neşiri bar we Ýaponiýanyň Ösümlik Biotehnologiýasy Jemgyýetiniň, Ýaponiýanyň Botanika Jemgyýetiniň, Ýaponiýanyň Ösümlik Seleksiyasy Jemgyýetiniň, Ýaponiýanyň Ösümlik Fiziologlarynyň Jemgyýetiniň we Ösümlikleriň Jyns taýdan köpelmegini öwrenmek boýunça Halkara Jemgyýetiniň agzasydyr.
Gormonlaryň daşarky ulanylyşyndan transgen öýjükleriň awtonom differensiasiýa edilmegi: endogen genleriň ekspresiýasy we fitohormonlaryň hereketi
Awtorlar bu ylmy-barlag işleriniň mümkin bolan bähbitleriň çaknyşmasy hökmünde kabul edilip bilinjek islendik täjirçilik ýa-da maliýe gatnaşyklarynyň ýoklugynda geçirilendigini yglan edýärler.
Duýduryş: AAAS we EurekAlert EurekAlert-de çap edilen metbugat beýanatlarynyň dogrulygy üçin jogapkär däl! Maglumaty berýän gurama tarapyndan ýa-da EurekAlert ulgamy arkaly maglumatyň islendik ulanylyşy gadagan edilýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 22-nji awgusty