Meyve kasenizi süsleyen parlak renkli muzların başı belada. Popüler bir muz tipi, mantar patojeninden kaynaklı yok olma tehlikesiyle karşı karşıya. Fusarium muz solgunluğu (FWB) hastalığı, meyveye giden besin akışını tıkıyor ve onun solmasına sebep oluyor. Bu patojen 1950’li yıllarda ticari muz mahsullerini yok etti ve bir türü (Gros Michel muzlarını) işlevsel yönden yok oluşa sürükledi.
Fakat bu renkli meyve için tüm umutlar tükenmiş değil. Bilim insanlarından oluşan uluslararası bir araştırma takımının yeni çalışmasında, muzları yok eden bu mikrobun ardındaki moleküler işleyişler saptanmış. Araştırma, patojene karşı yeni tedavi ve stratejilerin kapısını aralıyor. Bulgular, 16 Ağustos’ta Nature Microbiology bülteninde yayımlanan yeni bir çalışmada detaylandırılıyor.
Muzlara ne zarar veriyor?
Tarlada kalan ürünlerin sebebi, ismi çok uzun bir mantar patojeni: Fusarium oxysporum f.sp. Cubense (Foc) tropikal ırk 4 (TR4). İsmi Foc TR4 şeklinde kısaltılan bu mantar, 1950’lerde çeşitli muz ekinlerini önemli ölçüde azaltmış ve bütün bir türü yok etmiş. Fakat tehlike altında olanlar sadece muzlar değil.
Amherst – Massachusetts Üniversitesinde çalışan ve Popular Science‘a konuşan makale eş yazarı moleküler biyolog Li-Jun Ma, “Fusarium oxysporum, bir tür kompleksi olarak 100’den fazla bitki konağına bulaşabiliyor” diyor.
Bu öldürücülüğün bir kısmı mantarın genomuyla ve onun değişebilme şekilleriyle alakalı. Ma’ya göre her bir Fusarium oxysporum genomu, bir çekirdek ve bir de yardımcı genom olmak üzere iki kısma ayrılabiliyor. Çekirdek genom, genomu işler halde tutmaya yarayan tüm temel düzen işlevlerini gerçekleştiriyor. Sonrasında yardımcı bir genom soydan soya değişiklik gösterebiliyor ve özel işlevleri yerine getirebiliyor; belli bir bitkiye bulaşma kabiliyeti de bunlara dahil.
Patojen ve genomunun moleküler bir seviyede nasıl çalıştığını anlamak, onunla mücadele yöntemleri geliştirmenin ve daha fazla muz türünün yok olmasını önlemenin anahtarı konumunda.
Bunlar babaannenizin muzları (veya mantarı) değil
50 yılı aşkın süre önce, bu mantar savaşının ilk kurbanları Gros Michel muzlarıydı. Büyük ölçüde muz solgunluğuna yanıt olarak, hastalığa dirençli bir yedek şeklinde Cavendish çeşidi yetiştirildi ve bugün ticari bakımdan en popüler muz tipi haline geldi. Bu durum bir süreliğine işe yaradıysa da 1990’lara gelindiğinde Güneydoğu Asya’dan Orta Amerika’ya yayılan başka bir muz solgunluğu patlak verdi.
Ma ve ekibi, Cavendish muzundaki bu yeni muz solgunluğu salgınıyla mücadele etmek için geride bıraktığımız on yılı TR4’ün genomunun nasıl çalıştığını inceleyerek geçirmiş. Şaşırtıcı bir durum gerçekleşmiş ve araştırmacılar TR4’ün aslında 1950’li yıllarda ekinleri yok eden patojenden türemediğini keşfetmişler.
Ma, çalışmaya eşlik eden bir basın bülteninde şöyle söylüyor: “Cavendish muzunu yok eden TR4 patojeninin, Gros Michel muzlarını kırıp geçiren ırktan evrimleşmediğini artık biliyoruz. TR4’ün genomu, TR4’ün virülansında anahtar etmen gibi duran nitrik oksit üretimiyle bağlantılı birtakım yardımcı genler içeriyor.”
Zararlı gazlar
Bu yeni çalışmada Ma ve makalenin Birleşik Devletler’de, Çin’de ve Güney Afrika’daki enstitülerde çalışan eş yazarları, dünya çapından 36 farklı Foc soyunu dizileyip karşılaştırmış. Bu soylar arasında Gros Michel muzlarına saldıranlar da bulunuyor. Yapılan dizilimler, günümüzdeki muz solgunluğu salgınından Foc TR4’ün sorumlu olduğunu ortaya çıkarmış. Foc TR4 ayrıca bir konağı işgal ederken bazı yardımcı genleri iki amaçla kullanıyor. Bu genler mantarsal nitrik oksidi hem üretiyor hem de etkisiz hale getiriyor.
“Beklendiği gibi TR4 genomunda patojenin virülansına katkı sağlayan yardımcı dizilimler keşfettik” diyor Ma. “Bunlar arasında, konak işgalini başlatan zararlı gaz nitrik oksit üretimi de var.”
Araştırma takımı, bu gazın Cavendish muzundaki hastalık istilasına nasıl bir katkı yaptığını hâlâ bilmiyor. Fakat nitrik oksit üretimini kontrol eden bu iki gen bertaraf edildiğinde, Foc TR4’ün virülansının önemli ölçüde azaldığını belirlemeyi başarmışlar.
Çalışmanın eş yazarı ve Amherst – Massachusetts Üniversitesinde doktora sonrası araştırma görevlisi olan Yong Zhang, “Bu yardımcı genetik dizilimlerin belirlenmesi, Foc TR4’ün yayılımını hafifletmek ve hatta kontrol etmek yönünden birçok stratejik kapı aralıyor” diyor bir açıklamada.
‘Bir çiftçiye teşekkür etmeyi hiçbir zaman unutmayın’
Araştırma takımı, gelecekteki araştırmalarda mantarın böylesine zararlı bir gazı kendisine hasar vermeden nasıl üretebildiğini daha iyi anlamak istiyor. Nitrik oksit üretimini engellemenin çeşitli yollarını test etmek ve bitki hücrelerine hasar vermeden önce gazı uzaklaştırabilecek genleri keşfetmek istiyorlar.
Bir diğer önemli husus da bunun gibi çalışmaların, tek ürün tarımının ve tek bir türe bel bağlamanın tehlikeleriyle ilgili farkındalığı artırması.
“Tek ürün tarımı olarak da bilinen herhangi bir ekinde tek bir kültür bitkisi yetiştirme faaliyeti, patojenlerin gelişmesi için fırsat sağlıyor” diyor Ma. “Pazardaki farklı muzlara dönük talebin artmasına yardımcı olmak için raflardan bilerek farklı muz çeşitleri seçebiliriz. Yerel şekilde alışveriş yaparak yerel üreticileri destekleyebiliriz.”
Bu ayrıca masalarımıza koyduğumuz bütün o yiyecekleri üretenlerin sarf ettiği emek ve çabaya değer vermenin ne kadar önemli olduğunu gösteren de bir ders niteliğinde.
“Biz tüketiciler olarak muzların veya diğer meyve/sebzelerin marketlerde yetişmediğini takdir etmeliyiz” diyor Ma. “Yiyecekleri masalarımıza getirip vücutlarımızı beslemek için muazzam gayretler sarf ediliyor. Bütün vücudu toz toprakla kaplı bir çiftçi gördüğünüzde, ona teşekkür etmeyi hiçbir zaman unutmayın.”
Yazar: Laura Baisas/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
