Davis Üniversitesi’nde bitki biyolojisi profesörü ve PLOS Biology makalesinin kıdemli yazarı Stacey Harmer, “Bu bizim için tam bir sürprizdi” diyor.
Çoğu bitki fototropizm, yani bir ışık kaynağına doğru büyüme yeteneği gösterir. Bitki bilimcileri, ayçiçeklerinin güneşi takip etme yeteneği olan heliotropizminin, fototropin adı verilen bir molekül tarafından yönetilen ve spektrumun mavi ucundaki ışığa yanıt veren aynı temel mekanizmaya dayanacağını varsaymışlardı.
Ayçiçekleri gündüzleri gövdenin doğu tarafında biraz daha büyüyerek -başlarını batıya doğru iterek- geceleri ise biraz daha batı tarafında büyüyerek başlarını sallarlar, böylece baş doğuya doğru döner. Harmer’ın UC Davis Biyolojik Bilimler Fakültesi’ndeki laboratuvarı daha önce ayçiçeklerinin gün doğumunu tahmin etmek ve sabahları polen yayan böceklerin ortaya çıkışıyla çiçek çiçeklerinin açılmasını koordine etmek için iç sirkadiyen saatlerini nasıl kullandıklarını göstermişti.
Yeni çalışmada, yüksek lisans öğrencisi Christopher Brooks, doktora sonrası araştırmacı Hagatop Atamian ve Harmer, iç mekanda laboratuvar yetiştirme odalarında yetiştirilen ayçiçeklerinde ve güneş ışığında dış mekanda yetişen ayçiçeklerinde hangi genlerin etkinleştirildiğini (kopyalandığını) inceledi.
İç mekanlarda ayçiçekleri doğrudan ışığa doğru büyüyerek fototropinle ilişkili genleri aktive etti. Ancak açık havada büyüyen ve başlarını güneşe doğru sallayan bitkiler tamamen farklı bir gen ifadesi modeli gösterdi. Sapın bir tarafı ile diğeri arasında fototropin açısından belirgin bir fark yoktu.
Araştırmacılar heliotropizmde yer alan genleri henüz tanımlamadılar.
Harmer, “Fototropin yolunu ekarte etmiş gibiyiz ancak net bir kanıt bulamadık” diyor.
Mavi, ultraviyole, kırmızı veya uzak kırmızı ışığın gölge kutularıyla engellenmesinin heliotropizm tepkisi üzerinde hiçbir etkisi olmadı. Bu, aynı hedefe ulaşmak için ışığın farklı dalga boylarına yanıt veren birden fazla yolun olabileceğini gösteriyor. Yaklaşan çalışma bitkilerdeki protein düzenlemesine bakacak.
Ayçiçekleri çabuk öğrenen bitkilerdir. Harmer, laboratuvarda yetiştirilen bitkilerin dışarıya taşındığında ilk gün güneşi takip etmeye başladıklarını söylüyor. Bu davranışa, bitkinin gölgeli tarafında sonraki günlerde tekrarlanmayan bir gen ekspresyonu patlaması eşlik etti. Bu, bir çeşit “yeniden kablolamanın” devam ettiğini gösteriyor, diyor.
Harmer, bu keşfin bitkilerde ışık algılama ve büyüme için daha önce bilinmeyen yolları ortaya çıkarmanın yanı sıra geniş bir öneme sahip olduğunu söylüyor.
“Büyüme odası gibi kontrollü bir ortamda tanımladığınız şeyler gerçek dünyada işe yaramayabilir” diyor.
Atamian şu anda Chapman Üniversitesi’nde yardımcı doçent olarak görev yapıyor.
