Solda ayçiçeği ve sağda ise Orobanche cumana paraziti görülüyor.
Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan bir araştırmaya göre, parazitik yabani otlar saldırdıkları konakçı bitkilerin genlerini sinsice çalabiliyor ve bu genleri konaklarına karşı kullanabiliyorlar.Penn State Üniversitesi Biyoloji Bölümü’nden Prof. Claude dePamphilis, “Çalışmamızda konakçı bitkide yatay gen transferine (organizmalar arasında genetik maddenin geçişi, eşeysiz DNA aktarımı) işaret eden 52 adet bulguya rastladık. Genler, konakçı bitkiden parazitik canavar otu ailesine ait bitkilere aktarıldıktan sonra hızlıca işlevsel hale geliyor” diyor ve şöyle devam ediyor: “Yatay gen transferi birçok bitkide ve diğer karmaşık organizmalarda nadir rastlanan bir olay olmasına rağmen bazı parazit bitkilerde gözlenebiliyor. Bu durum, tarımsal üretimi tehdit eden parazit bitkilerin kontrolüyle ilgili yeni yöntemler geliştirmemize olanak sağlayabilir. Çalışmamızda kullanılan canavar otu ailesine ait bu parazit bitkiler dünyanın en zararlı yabani otlarından bazılarını içerir. Bu çalışmada esas olarak parazit bitkilerin işleyiş şekillerini anlamaya ve bu bitkilerle mücadele yolları geliştirmeye çalıştık. Bu çabalarımızın sonucunda yatay gen transferiyle ilgili bulgulara ulaştık. Ümit ediyoruz ki bu bilgiyi parazitlere dirençli konakçı bitkilerin yetiştirilmesine yönelik stratejilerin geliştirilmesinde kullanabiliriz.”Araştırmacılara göre, parazit bitkiler gen transferi sayesinde konaklarını işgal etme kabiliyetlerini arttırıyor ve konakçının saldırılara karşı geliştirdiği savunma mekanizmalarının üstesinden gelebiliyorlar. Yatay gen transferi aynı zamanda parazit bitkilerde enfeksiyon riskini de azaltıyor.
Yatay gen transferi bakteri gibi basit yaşam formlarında daha yaygındır. Daha karmaşık organizmalarda evrim, DNA’nın eşeyli değişimi ile birlikte mutasyon ve doğal seçilim yoluyla yönlendirilir. Ancak araştırmacılara göre, parazit bitkilerin konaklarıyla olan yakın beslenme ilişkisi konaktan parazit genomuna gen aktarımı şansını arttırır. Prof. dePamphilis, “Parazit bitkilerde yatay gen transferi oranı parazit olmayan bitkilerden çok daha yüksektir. Bunun nedeninin parazitlerin konaklarıyla olan yakın ilişkileri olduğunu düşünüyoruz” diyor ve ekliyor: “Parazit bitkinin kökleri konakçı bitkiyle temasa geçer ve su, şeker, mineral besin ve hatta nükleik asitleri (DNA ve RNA) kendi bünyesine çekmeye başlar. Sonuç olarak parazitler konakçı bitki genlerini çalıyor, kendi genomlarına dahil ediyor ve daha sonra bu genleri konaklarına karşı bir silah olarak kullanıyorlar”.
Dünya’nın her yerinde çiftçiler parazit bitkilerle mücadele ediyor. Dünya’nın bazı bölgelerinde sayıları çok daha fazla olan parazit bitkiler tarımda ürün kaybının ana kaynağıdır. Buna örnek olarak cadı otunu veren Prof. dePamphilis sözlerini şöyle devam ettiriyor: “Afrika’da Sahra Çölü’nün güneyinde yetişen Striga (cadı otu), tarımsal üretime en çok zarar veren parazit bitkilerden biridir”.
Araştırmacılar bitkilerde yatay gen transferinin tespiti için ABD Ulusal Bilim Kurumu tarafından desteklenen Parazitik Bitki Genom Projesi’nden elde edilen verileri kullandılar. Bu proje için yürütülen ortak çalışma sonucunda parazit bitkilerde binlerce genin evrimsel tarihi belirlenmeye çalışıldı.
Bu çalışmada Triphysaria versicolor (sarı mahmuzlu baykuş yoncası), Striga hermonthica (dev cadı otu) ve Phelipanche aegyptiaca (Mısır canavar otu) adlı üç parazit bitkinin yanı sıra parazit olmayan Lindenbergia philippensis bitkisi ile 22 farklı bitkinin gen dizileri (transkriptomu) incelendi. Konakçıdan parazit bitkiye taşınabilen mesajcı RNA’ların transferlerin olası kaynağı olduğunu düşünen araştırmacılar, elde ettikleri verileri tekrar tekrar inceledi. Böylece genetik maddenin kaynağı olarak deneylerde kullanılan konakçı saf dışı edildi. Bunun yerine, daha önceki konakçı bitkilerden gelen ve parazitik bitki genomlarına katılan yabancı gen dizileri açığa çıkartıldı.
Prof. dePamphilis sözlerini şöyle bitiriyor: “Bundan sonraki çalışmalarda yatay gen transferinin mekanizması incelenebilir ve genetik mühendisliği yoluyla parazit saldırılarına karşı kendini daha iyi savunabilen bitkiler geliştirilebilir.”
Çeviri: Dr. Seher Yolcu, Biyolog
Kaynak: Penn State. "Parasitic plants may form weapons out of genes stolen from hosts." ScienceDaily, 24 October 2016. www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161024170709.htm Zhenzhen Yang, Yeting Zhang, Eric K. Wafula, Loren A. Honaas, Paula E. Ralph, Sam Jones, Christopher R. Clarke, Siming Liu, Chun Su, Huiting Zhang, Naomi S. Altman, Stephan C. Schuster, Michael P. Timko, John I. Yoder, James H. Westwood, and Claude W. dePamphilis. Horizontal gene transfer is more frequent with increased heterotrophy and contributes to parasite adaptation. PNAS, October 2016.