Dünyada İlk Kez Bilim İnsanları Bitkileri Su “İçerken” İzledi

Dünyada İlk Kez Bilim İnsanları Bitkileri Su “İçerken” İzledi

Dünyada İlk Kez Bilim İnsanları Bitkileri Su “İçerken” İzledi

Nottingham Üniversitesi’ndeki bilim insanları, bitki köklerinin hücresel düzeyde suyu nasıl alıp dolaştırdığını gözlemlemenin bir yolunu bulan ve gelecekteki kuraklığa ve sele dayanıklı ekinlerin belirlenmesine yardımcı olabilecek bir yol bulan dünyada ilk kişiler oldular.

Numuneye zarar vermeden köklerin içindeki su alımını izleyememek, canlı bitki hücreleri ve dokularındaki sıvıların hareketini anlamaya çalışan araştırmacılar için önemli bir engel olmuştur.

Araştırma lideri Dr. Kevin Webb şöyle açıklıyor: “Canlı bitkilerde su alımını onlara zarar vermeden gözlemlemek için, canlı köklerin içindeki suyun hareketini görmek için invaziv, daha önce hiç yapılmamış, hassas lazer tabanlı optik mikroskopi tekniği uyguladık.” 

“Temel olarak, bitkilerin gelişip verimli mahsuller haline gelebilme süreci, suyu ne kadar iyi alabildiğine ve bu süreci ne kadar iyi yönetebildiğine bağlıdır. 

Su, bitki dokularındaki besinler, mineraller ve diğer biyomoleküller için bir çözücü olarak önemli bir rol oynar. Bu süreci tek hücre düzeyinde izlememize izin verecek bir yol geliştirdik. 

Suyun sadece kökün içinde yükseldiğini değil, nerede ve nasıl dolaştığını da görebiliriz.

Dünyanın artan nüfusunu beslemek zaten bir sorun. İklim değişikliği, gezegendeki suların modelinde ve yoğunluğunda büyük değişimlere neden oluyor ve bu da sel veya kuraklıktan etkilenen bölgelerde mahsul yetiştirme sorunlarına yol açıyor.

“Stresle başa çıkmada daha iyi olan bitkileri seçerek amaç, ne kadar kuru veya ıslak olursa olsun, herhangi bir ortamda en üretken olabilecek en iyi hayatta kalma şansına sahip bitki çeşitlerini anlayıp kullanarak küresel gıda verimliliğini artırmaktır.”

Nasıl çalışır

Çalışma için, bilim insanları için ‘model bitki’ olan Arabidopsis thaliana’nın kökleri üzerinde su taşıma ölçümleri yaptı, çünkü su alımı gibi temel süreçlere müdahale etmek için genetik olarak kolayca tasarlanabiliyorlar.

Hassas bir lazer kullanarak, Nobel Ödüllü Raman saçılma tekniğine dayanan yeni görüntüleme tekniği, araştırmacıların Arabidopsis’in kök sistemi boyunca hareket eden suyu hücresel düzeyde ölçmesine ve bunu açıklamak ve ölçmek için matematiksel bir model çalıştırmasına olanak sağladı. 

Titanyum Safir Lazer
Titanyum Safir lazer içinde, yüksek yoğunluklu yeşil ışığın biyo-dostu kırmızı dalga boylarına dönüştürülmesi

Araştırmacılar , her hidrojen atomunun çekirdeğinde fazladan bir nötron içeren ‘ağır’ su (döteryum oksit veya D2O) kullandılar. Bitki su içerken kök boyunca uzanan bir lazeri tarayarak, kök ucundan geçen ‘ağır’ suyu görmek mümkün oldu.

Bu ölçümler, matematiksel model ile kombine kök içerisinde önemli su bariyeri ortaya çıkardı. Bu, ilk kez, içinde su damarlarının bulunduğu kökün merkezi dokularında, su alımının kısıtlandığını doğruladı.

Gelecek uygulamalar

Yöntem geliştirilirken, araştırma başlangıçta insan hücrelerinin yaklaşık 10 katı büyüklüğünde olan ve bu nedenle daha kolay gözlemlenen bitki hücrelerine odaklandı. 

Araştırma ekibi şu anda aynı tür süreçleri daha da küçük ölçekte anlamak için aynı yöntemleri insan hücrelerine taşıyor.

Tıpkı bitkilerde olduğu gibi, insan vücudunda da işlevi için çok önemli olan suyun işlenmesinden sorumlu dokular vardır. 

Örneğin, gözün şeffaf dokuları, oküler lens kataraktlarını içeren sıvı işleme hastalıklarından muzdarip olabilir; makula dejenerasyonu ve glokom. Gelecekte, yeni Raman görüntüleme tekniği değerli bir sağlık hizmeti izleme ve tespit aracı haline gelebilir.

Bu çalışmanın bulguları Nature Communications dergisinde yayınlandı.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

Dünya’daki İlk Bitkilerin Köklerinin Nasıl Oluştuğunu Ortaya Çıkarıldı

/Dünyada İlk Kez Bilim İnsanları Bitkileri Su “İçerken” İzledi/

0 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
20 + 12 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Çok Okunan Yazılar