Sonsuz Ark/ Evrensel Çerçeveye Yolculuk
"Lamiaceae olarak da bilinen nane ailesi, mutfak, tıbbi ve süs amaçlı yaygın olarak kullanılan çeşitli bir bitki grubudur. Aile, fesleğen, biberiye, kekik, nane ve adaçayı gibi popüler otlar da dahil olmak üzere 7.000'den fazla türden oluşur."
Ancient Plant Family, New Medicine
Adaçayı, biberiye, fesleğen ve hatta tik ağacı gibi odunsu bitkileri kapsayan nane ailesi, koku ve tat alma duyularımız için uyarıcı bir patlama sağlar. Michigan Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bu bitkilerin evriminin, kimyalarının evrimi yoluyla özel doğal özelliklerini çeşitlendirdiğini ve gelecekte tıp ve pestisit üretimi gibi alanlarda kullanım olasılığını ortaya çıkardığını keşfettiler.
Doğa Bilimleri Fakültesi'nde doçent ve James K. Billman Jr, M.D., Endowed Profesörü olan Björn Hamberger, "İnsanlar nane ailesinin üyelerini özelleşmiş metabolitlerinden dolayı kolayca tanır" diyor. "Metabolitler bitkilerin kendilerini savunmaları için etkili bir yoldur çünkü kaçamazlar."
Hamberger, 2016 yılından bu yana, bitkileri avcılardan ve patojenlerden korumak için gerekli olan ve aynı zamanda yeşil ve sürdürülebilir tarım kimyasalları, antioksidanlar, kozmetikler ve kokularda yaygın bileşenler olan terpenoidler adı verilen bitkilerdeki özel metabolitler üzerinde çalışıyor.
Hamberger, şu anda Georgia Üniversitesi'nde çalışan eski bir MSU genomik araştırmacısı olan ve birkaç nane bitkisi genomunu sıralayan Robin Buell ile birlikte çalıştı. Buell'in ekibiyle yapılan bu işbirliği, Hamberger'in yüksek lisans öğrencileri Abigail Bryson ve Emily Lanier'i, nane ailesinin birkaç genomunun nasıl evrimleştiğini ve bu kimyaların son 60 milyon ila 70 milyon yıl içinde nasıl ortaya çıktığını keşfetmeye yöneltti.
Hamberger, "Milyonlarca yıl boyunca, bitkiler geliştikleri belirli nişler için adapte oldular ve evrimleştiler ve bu, bu kimyasalların çeşitli olduğu ve çevrelerine açıkça uyum sağladıkları anlamına geliyor" diyor. "Dolayısıyla, bitkilerin ürettiği bu özel metabolitlere giden yolları belirlemeye ve keşfetmeye çalışıyoruz."
Disiplinler arası bir yaklaşım benimseyen Bryson, terpenoid biyosentezinin genomik organizasyonunu tanımladı ve Lanier kimyasal yolları analiz etti. Lanier ve Bryson birlikte, nane ailesinden beautyberry genomunda oldukça sıra dışı bir şey keşfettiler. Büyük bir biyosentetik gen kümesine sahiptir. BGC, genomda birbirine yakın bulunan ve aynı metabolik yollarda yer alan bir grup gendir. Bu genler bir kolyedeki inciler gibidir; ayrı ama yine de bağlantılıdır. Ayrıca Bryson ve Lanier, nane ailesindeki diğer altı türde de bu BGC'nin varyantlarını tespit etti.
Bryson, "Genlerin genom içindeki fiziksel konumunun önemli olduğunu öğreniyoruz" diyor. "Bitkide özelleşmiş metabolik yolların evrimini yönlendirebilir ve bu da çok çeşitli ilginç doğal bitki bileşiklerine yol açabilir."
BGC'ler bakteriyel dünyada iyi bilinmektedir ancak bitkilerdeki rolleri tam olarak anlaşılamamıştır. Beautyberry bitkisinin BGC kümesi, iki farklı terpenoid yolunu kodlayan genler içeriyor. Ekip, bu terpenoidlerin bitkinin yaprak ve kök gibi çeşitli kısımlarında biriktiğini ve adaptasyonda farklı roller oynayabileceğini tespit etti.
Lanier, "Aynı temel molekül, ancak her tür kendi versiyonunu yapıyor ve hayatta kalma ihtiyaçlarına uyacak şekilde farklı şekillerde modifiye ediyor," diyor.
Hamberger bunu, herkesin bir kopyasına sahip olduğu ve kendi gereksinimlerine ve tercihlerine göre değiştirdiği bir yemek tarifi gibi tanımlıyor.
Önceki araştırmalar nane bitkileri için benzersiz tıbbi kullanımlara yol açmıştır. Örneğin, Hint Coleus'u glokom için doğal bir tedavi olarak kullanılabilir ve Teksas adaçayı tüberküloza karşı etkili olan doğal bir antimikrobiyaldir. Hamberger ve ekibinin bulduğu yeni moleküler adaptasyonlar, nane ailesinden doğal bitki ürünlerinin gelecekteki uygulamaları için kapı açıyor.
Hamberger, "Ekibimiz nane ailesindeki fırsatlar konusunda heyecan duyuyor" diyor. "Bu nane enzimleri, Amerikan beautyberry bitkisinde olduğu gibi, bize laboratuvarda - umarım gelecekte - doğal güzel kokulu sivrisinek kovucular da dahil olmak üzere bitki-doğal ürünler yapma yeteneği veriyor."
Emilie Lorditch, Michigan State University, 18 Mart 2023, SciTechDaily
Mustafa Tamer, 12.04.2023, Sonsuz Ark, Çeviri, Bilim ve Teknoloji, Aklın Merdivenleri
Referans: Abigail E. Bryson, Emily R. Lanier, Kin H. Lau, John P. Hamilton, Brieanne Vaillancourt, Davis Mathieu, Alan E. Yocca, Garret P. "Lamiaceae'de bir miltiradien biyosentetik gen kümesinin ortaya çıkarılması dinamik bir evrimsel yörüngeyi ortaya koyuyor" Miller, Patrick P. Edger, C. Robin Buell ve Björn Hamberger, 20 Ocak 2023, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-023-35845-1
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark manifestosuna aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz.
- Sonsuz Ark Yayınlarının Kullanımına İlişkin Önemli Duyuru için lütfen tıklayınız.