Kuraklık Stresi ve Bitki Proteomiği
Öz
Hayatta kalabilmek için bitkilerin stresle sürekli başa çıkmaları gerekir. Kuraklık bitki büyümesini, gelişimini ve ürün verimliliğini etkileyen ana abiyotik streslerden biridir. Bitki ıslahı çalışmaları kapsamında, kuraklık stresine karşı dayanıklı ve yüksek besin değerine sahip tarımsal bitki türlerinin geliştirilmesi genomik, transkriptomik, proteomik ve metabolomik gibi “omik” teknolojileri ile sağlanabilecektir. Proteomik, kuraklık stresi koşullarında bir hücredeki proteinlerin tanımlanması, ifade seviyelerinin belirlenmesi, translasyon sonrası modifikasyonların ortaya konulması ve protein-protein etkileşimlerinin anlaşılması için güçlü bir yöntemdir. Farklı streslere maruz kalan bitkilerde protein ifade seviyesinde önemli değişiklikler meydana geldiğinden, proteomik yaklaşım stres koşulları altında proteinlerin stres toleransı ile ilişkisini aydınlatmak için oldukça önemlidir. Kuraklık stresi genellikle fotosentez, enerji metabolizması, stres savunma, protein metabolizması ve sinyal iletimi gibi yolaklarda fonksiyon gören proteinlerin ifade seviyelerinde değişime neden olmaktadır. Bitkilerde proteomik çalışmalarda fizyolojik ve moleküler sonuçların beraber değerlendirilmesi kuraklık toleransı için bazı potansiyel proteinler ya da metabolik yolakların keşfedilmesine olanak tanımaktadır. Bu derlemede, bitkilerin kuraklık stresine vermiş oldukları protein seviyesindeki tepkiler hakkındaki son bilgiler tartışılmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kuraklık stresi,Kuraklık toleransı,Proteomik,Savunma mekanizmaları
Kaynakça
- Abreu, I., Farinha, A., Negrao, S., Goncalves, N., Fonseca, C., Rodrigues, M., Batista, R., Saibo, N. ve Oliveira, M., 2013. Coping with abiotic stress, proteome changes for crop improvement. Journal of Proteomics, 93, 145–168.
- Alam, I., Sharmin, S. A., Kim, K., Yang, J. K., Choi, M. S. ve Lee, B., 2010. Proteome analysis of soybean roots subjected to short-term drought stress. Plant and Soil, 333, 491–505.
- Babita, M., Maheswari, M., RaoL, M., Shanker, A.K. ve Rao, D.G., 2010. Osmotic adjustment, drought tolerance and yield in castor (Ricinus communis L.) hybrids. Environmental and Experimental Botany, 69, 243–249.
- Baier, M. ve Dietz, K.J., 1997. The plant 2-Cys peroxiredoxin BAS1 is a nuclear-encoded chloroplast protein: its expressional regulation, phylogenetic origin, and implications for its specific physiological function in plants. The Plant Journal, 12, 179–190.
- Baldoni, E., Genga, A. ve Cominelli, E., 2015. Plant MYB transcription factors: their role in drought response mechanisms. International Journal of Molecular Sciences, 16, 15811–15851.
- Barkla, B.J., Vera-Estrella, R. ve Raymond, C., 2016. Single-cell-type quantitative proteomic and ionomic analysis of epidermal bladder cells from the halophyte model plant Mesembryanthemum crystallinum to identify salt-responsive proteins. BMC Plant Biology, 16, 110.
- Batlang, U., Baisakh, N., Ambavaram, M.M. ve Pereira, A., 2013. Phenotypic and physiological evaluation for drought and salinity stress responses in rice. Methods in Molecular Biology, 956, 209–225.
- Bilal, T., Bisma, P. ve Reiaz, M., 2014. Signaling in response to cold stress, in: I. Tahir, R.U. Rehman, K.R. Hakeem (Eds.), Plant Signaling: Understanding the Molecular Crosstalk, Springer India, pp. 193–226.
- Boudet, J., Buitink, J., Hoekstra, F. A., Rogniaux, H., Larré, C. ve Satour, P., 2006. Comparative analysis of the heat stable proteome of radicles of Medicago truncatula seeds during germination identifies late embryogenesis abundant proteins associated with desiccation tolerance. Plant Physiology, 140, 1418–1436.
- Chaves, M.M., Flexas, J. ve Pinheiro, C., 2009. Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell. Annals of Botany, 103, 551–560.