Yeni bir sprey, zeytin ağaçlarını Xylella'dan koruyabilir

Bitki Moleküler ve Hücresel Biyoloji Enstitüsü’ndeki bir araştırma ekibi, tek bir sprey uygulamasıyla bitki genlerini hassas ve kalıcı bir şekilde devre dışı bırakmaya yönelik çığır açan bir teknoloji geliştirdi.

Nucleic Acids Research dergisinde yayınlanan bulgular, bitkinin genetik yapısını değiştirmeden hedef genleri seçici olarak susturmak için özel olarak tasarlanmış küçük RNA molekülleri salan zararsız bir virüs kullanan yenilikçi bir yaklaşımı detaylandırıyor.

Bu özellik, genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO'lar) ile ilgili düzenlemelerin sıkı olduğu Avrupa Birliği'nde büyük önem taşıyor. Sonuç olarak, araştırma ekibi, İspanya Ulusal Araştırma Konseyi (CSIC) ve Valensiya Teknik Üniversitesi'nin ortak mülkiyetinde olan bu teknolojiyi korumak için bir Avrupa patent başvurusu yapmıştır.

Ayrıca bakınız: Zeytinlik Bakterileri, Xylella ile Mücadelede Anahtar Rol Oynayabilir

Bu teknoloji, yapay mikroRNA'ların (amiRNA'lar) kullanımına dayanmaktadır – bunlar, DNA benzeri özellikler sergileyen ancak önemli ölçüde daha küçük olan minik RNA molekülleridir.

Bu amiRNA'lar, yüksek spesifikliği garanti etmek ve istenmeyen gen inaktivasyonunu önlemek için titizlikle tasarlanmıştır. Bunlar, moleküler biyoloji ve bitki genetiği araştırmalarında sıklıkla kullanılan bir otsu bitki olan Arabidopsis thaliana kullanılarak boyutu optimize edilmiş daha büyük öncü moleküllerden türetilmiştir.

Bu yöntem, pazarda yaygın olarak benimsenmesi için olanaklar sunmaktadır. Bu yöntem, mahsul verimliliğini artırma, bitkileri hastalıklardan koruma ve çevresel değişikliklere karşı dirençlerini güçlendirme alanlarında uygulamalara sahiptir.

Zararsız bir virüs içeren sprey, hedef bitkiye uygulanır. Bitkinin içine girdikten sonra virüs çoğalır ve istenen geni devre dışı bırakmak için gerekli olan yapay RNA moleküllerini salar.

CSIC'de araştırmacı olan Alberto Carbonell, "Bir yandan, yapay mikroRNA'ların öncü moleküllerinin boyutunu, aktivitelerini etkilemeden önemli ölçüde küçültmeyi başardık," dedi.

“Öte yandan, minimal öncü moleküllerden amiRNA’lar üreten zararsız viral vektörler içeren bitki özlerini püskürterek bitki genlerini devre dışı bırakabileceğimizi kanıtladık,” diye ekledi.

Bu teknoloji bir dizi fayda sunuyor. İlk olarak, tek bir püskürtme uygulaması zararsız virüsü hedef bitki dokularına sokabilir ve amiRNA'lar üretebilir; bu da çoklu tedavilere olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve uygulama maliyetlerini düşürür.

Örneğin, araştırmacılar tek bir püskürtme ile klorofil biyosenteziyle ilişkili genlerin inaktivasyonunu gösterdiler ve bu da etkilenen dokuların sararmasına yol açtı.

Carbonell, bu yaklaşımın gen ekspresyonunu seçici olarak devre dışı bırakarak, mahsul verimini artırarak ve değişen çevre koşullarına karşı dayanıklılıklarını güçlendirerek tarımda devrim yaratabileceğini söyledi.

Ayrıca, bu teknoloji, virüsler de dahil olmak üzere çeşitli patojenlere karşı bitkileri aşılamak için de kullanılabilir.

Zeytin ağaçlarındaki belirli genlerin susturulması, Xylella fastidiosa bakterisinin neden olduğu yıkıcı bir hastalık olan Zeytin Hızlı Çürüme Sendromuna (OQDS) karşı direncini artırabilir. Araştırmacılar, zeytin ağaçlarında, susturulduğunda OQDS'yi savuşturma yeteneklerini güçlendirebilecek anahtar genleri belirlediler.

Zeytin ağaçlarının savunma mekanizmaları vardır ve araştırmacılar bu doğal koruma mekanizmalarını güçlendirmenin yollarını araştırmaktadır. Araştırmacılar, zeytin ağaçlarının kendisindeki belirli genleri hedef alarak, OQDS'ye karşı direncini artırmayı amaçlamaktadır.

Sessizeştirilmesi için belirlenen bu genler, ağacın Xylella fastidiosa ile etkileşiminde hayati bir rol oynar. Bu genlerin bazıları, ağacın bakteriye verdiği tepkiye dahil olup OQDS semptomlarının şiddetini etkilemektedir. Araştırmacılar, bu belirli genleri susturarak zeytin ağacının Xylella fastidiosa'ya verdiği tepkiyi değiştirmeyi ve onu hastalığa karşı daha dirençli hale getirmeyi ummaktadır.

Zeytin ağacında bu genleri susturmak, geniş spektrumlu pestisitlere olan ihtiyacı en aza indirirken OQDS ile mücadele için potansiyel bir çözüm sunuyor. Bu yaklaşım, ağacın hastalığa karşı direncini artırmakla kalmayacak, aynı zamanda sürdürülebilir ve çevre dostu tarım uygulamalarına da katkıda bulunacaktır.

---