Göttingen Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Konfokal mikroskop görüntüsü, UB şüalarına məruz qaldıqda Mesotaenium hüceyrələrinin yığılmış görünüşünü göstərir; plastid qırmızı avtoflüoresessiya edir, hüceyrə divarı firuzəyi boya ilə boyanmışdır. Müəllif: Cäcilia Kunz, Tatyana Darienko, Jan de Vries

Yeni bir araşdırma, müasir quru bitkilərinin əcdadlarının suyun xaricindəki həyatın ən çətin aspektlərindən birində – zərərli ultrabənövşəyi (UB) şüalanmasına məruz qalmada necə sağ qaldıqlarına işıq salır. Ən erkən quru bitkiləri ilə yaxından əlaqəli mikroskopik yosunları araşdıraraq, tədqiqatçılar günəş yanığı ilə mübarizə aparmaq üçün mürəkkəb və dinamik bir sistem aşkar etdilər – bu sistem, ehtimal ki, bitkilərin 500 milyon ildən çox əvvəl quruda məskunlaşmasına kömək etmişdir. Nəticələr Current Biology jurnalında dərc olunub .

Bitkilər ilk dəfə sudan quruya keçdikdə, susuzlaşma, temperatur dalğalanmaları və intensiv günəş işığı da daxil olmaqla bir sıra yeni stress faktorları ilə qarşılaşdılar. Bunların arasında UB şüalanması DNT-yə, zülallara və hüceyrə strukturlarına zərər verə biləcək ciddi bir təhlükə yaradırdı. Erkən bitkilərin bu çətinliklə necə mübarizə apardıqlarını anlamaq uzun müddətdir təkamül biologiyasında əsas sual olmuşdur.

Tədqiqat qrupu araşdırma aparmaq üçün quru bitkilərinin ən yaxın qohumları olan ziqnematofitlərə aid olan təkhüceyrəli yaşıl yosun olan Mesotaenium endlicherianum-u araşdırdı. Bu təkamül mövqeyinə görə, bu yosunlar ilk bitkilərin quruda yaşamasına imkan verən bioloji alətlər dəstinə unikal bir pəncərə təqdim edir.

Hüceyrələr sürətlə müdafiəyə keçdilər

Laboratoriyada UB-B şüalanmasına məruz qaldıqdan sonra Mesotaenium hüceyrələri demək olar ki, dərhal reaksiya verdi. Bir saat ərzində onların fotosintetik səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşdü ki, bu da stressi göstərir. Eyni zamanda, hüceyrələr daxildə yenidən təşkil olunmağa başladı, vakuol adlanan xüsusi bölmələr əmələ gətirdi və fotosintezdən məsul olan xloroplastların yerini dəyişdirdi.

Göttingen Universitetinin ilk müəllifi və baş doktorluq tədqiqatçısı Cäcilia Kunz izah edir: “Bu dəyişikliklər, hüceyrələrin, ehtimal ki, işığın udulmasını azaltmaqla və zərərli yan məhsulları bölməklə özlərini aktiv şəkildə qoruduğunu göstərir”.

Qədim stress alətləri dəsti ortaya çıxır

Genetik səviyyədə yosunlar geniş spektrli stressə cavab genlərini aktivləşdirib. Bu genlərin çoxu müasir quru bitkilərində də mövcuddur ki, bu da quruya keçiddən əvvəl mövcud olan güclü qorunmuş sistemi göstərir. Buraya zərərli radiasiyanı aşkar edən UB-sensor zülallar, stress siqnallarını ötürən yollar, UB-nin yaratdığı zərər üçün DNT təmir mexanizmi və stress altında enerji istehsalını tənzimləyən fotosintez tənzimləyiciləri daxildir.

Tədqiqat həmçinin kinaz siqnal şəbəkələrinin — hüceyrə reaksiyalarını əlaqələndirən molekulyar “kommutatorların” — aktivləşməsini, eləcə də quru bitkilərində məlum olan hormon siqnal yolları ilə əlaqəli elementləri müəyyən etmişdir.

Genetik reaksiyalardan əlavə, Mesotaenium, UB şüalarına məruz qalma nəticəsində geniş çeşiddə kimyəvi birləşmələr istehsal etmişdir. Bunların bir çoxu quru bitkilərində UB günəşdən qoruyucu və antioksidant kimi fəaliyyət göstərdiyi bilinən fenoliklər sinfinə aiddir.

“Həmçinin əvvəllər məlum olmayan bir sıra kimyəvi törəmələr tapdıq ki, bu da istifadə olunmamış və unikal metabolik yolların mövcudluğunu göstərir”, de Vries deyir.

Stress altında olan bitkilər üçün ipucları

Kunz yekunlaşdırır ki, “Bu tədqiqat erkən bitki qohumlarının UB şüalanmasına necə reaksiya verdiyinin hərtərəfli modelini təqdim edir. Bu mexanizmlərin çoxu, ehtimal ki, bitkilər quruya köçməzdən əvvəl mövcud olmuş və quru həyatının təməlini təşkil etmişdir.”

İlk bitkilərin UB şüalanmasına necə uyğunlaşdığını anlamaq təkcə təkamül haqqında fundamental suallara cavab vermir, həm də müasir nəticələrə malikdir. Stressə davamlılıq mexanizmlərinə dair anlayışlar, xüsusən də bitkilər artan ətraf mühit stresləri ilə üzləşdikcə, məhsulun yaxşılaşdırılmasına təsir göstərə bilər.

Nəşr detalları

Cäcilia F. Kunz və digərləri, Quru bitkilərinin yosun qardaşında UB-yə qarşı Chemodiverse hüceyrə sisteminin reaksiyaları, Current Biology (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.04.015

Jurnal məlumatları: Cari Biologiya