Microsoft Word Materiallar Full

QARĞIDALI  BİTKİSİNİN  PLASTİD  GENOMUNDAN   

NÜVƏYƏ  TRANSFERLƏR 

 

Kamran YUSİFLİ, İlham ŞAHMURADOV 

Bakı Dövlət Universiteti, AMEA Botanika İnstitutu 

[e-mail], [e-mail] 

 

Bitki genetik sistemləri nüvə genomundan və yarımavtonom mitoxondri və plastid genomlarından ibarətdir. Hazırda 

belə hesab olunur ki, simbioz yolu ilə plastidlər sianobakteriyalardan, mitoxondrilər isə protobakteriyalardan yaranmışlar və 

təkamülün gedişində bu orqanellaların əcdadlarında qədim endosimbiontların genlərinin əksəriyyəti nüvəyə köçürülmüşdür; 

mitoxondri və plastidlərin biogenezi və funksiyaları üçün tələb olunan zülalların əksəriyyəri sitoplazmadan "idxal" olunur. 

Nəticədə plastid və mitoxondrilərin genomları  dəfələrlə kiçilsə  də, bu proses sona qədər getməmişdir - müəyyən genlər 

indiyədək öyrənilmiş bütün orqanellərdə saxlanılmışdır. Aparılmış  tədqiqatlar göstərmişdir ki, belə itirlmə/transfer 

hadisələri fotosintetik eukariotların ümumi əcdadında baş vermiş, sonralar isə bitkilərinin xloroplast genləri dəstində yalnız 

cüzi dəyişikliklər olmuşdur. Məsələn, güman olunur ki, Arabidopsisdə nüvə genlərinin 

18%-i (4500 gen) plastid mənşəli-

dir. Müxtəlif növlərin xloroplast genomlarında  ən çoxu 210 zülal kodlaşdıran gen tapılmışdır. Örtülütoxumluların analiz 

olunmuş plastid genomlarının hamısında eyni 74 zülal kodlaşdıran gen və  bəzi növlərdə olmayan cəmi bir neçə gen vardır. 

Funksiyaları üçün tələb olunan zülallardan 10%-indən azını kodlaşdıran  mitoxondrilərdə də oxşar vəziyyət müşahidə olunur. 

Bu günə kimi analiz olunmuş bütün ali bitkilərin nüvə genomunda (tütün, kəsəkotu, düyü, soya, şərab üzümü və b.) hər 

iki organella DNT-sinin müxtəlif uzunluqda çoxlu sayda qəlpələri tapılmışdır. Bu təqdiqat işi qarğıdalı (Zea mays) 

bitkisinin nüvə genomunda plastid DNT-sinin izərinin axtarışına həsr olunmuşdur.  

Aşkar olunmuşdur ki, haploid nüvə genomunun uzunluğu təxminən 2,5×10

9

 nc olan  qarğıdalının nüvə xromosomunun 

hər birində uzunluğu 140384 nc olan xloroplast DNT-sinin (xlDNT) çoxsaylı  qəlpələri mövcuddur və  həmin qəlpələr, 

demək olar ki, bütöv plastid genomunu (onun 99,5%-ni) təmsil edir. Lakin xlDNT-nin bu fraqmentləri xromosomlar üzrə 

qeyri-bərabər paylanmışdır: xlDNT qəlpələri ilə daha zəngin olan nüvə xromosomları 1-ci (369 fraqment; xlDNT-nin 

~83%-i), 2-ci (222 fraqment; ~71%) və 5-ci (232 fraqment; ~79%) xromosomlardır. XlDNT-sinin ən az təmsil olunduğu 

nüvə xromosu isə 8-ci xromosomdur (131 fraqment; ~32%). Həmin çoxsaylı insersiyalardan 12-si plastid genomunun 

uzunluğu 10000 nc-dən çox olan nahiyyələrini əhatə edir: 1-ci və 5-ci xromosomların hər birində 3 (müvafiq surətdə, 31297 

nc, 12593 nc və 10593 nc, 31729 nc, 15185 nc və 13809 nc), 2-ci və 7-ci xromosomların hər birində 2 (müvafiq surətdə, 

34513 nc və 12453 nc, 11733 nc və 10009 nc), 3-cü və 10-cu xromosomların hər birində 1 (14577 nc və25385 nc) belə uzun 

insersiya aşkar edilmişdir. xlDNT-nin 34513 nc-dən ibarət olan və plastid genomunun təxminən 1/4-ni əhatə edən ən böyük 

insersiyası isə 2-ci xromosomda tapılmışdır.   

Bu araştırmalar nəticəsində aşkar olunan digər maraqlı fakt odur ki, xlDNT-sinin ümumi uzunluğu ~90000 nc olan 26 

fraqmenti eyni zamanda mitoxondri DNT-si (mtDNT) ilə  də oxşardır. Hər iki orqanellərin DNT ardıcıllıqlarının “şərikli 

nüvə limanı” kimi görünən həmin rayonlar 1-ci, 2-ci, 5-ci və 10-cu nüvə xromosumlarında daha çoxdur. Bizim araşdırmalar 

və  ədəbiyyat məlumatları  əsasında güman edirik ki, təkamülün gedişində xlDNT-si təkcə nüvə genomuna deyil, həm də 

mitoxondri genomuna transfer etmişdir - yəni mitoxondri genomunda da olan həmin 26 fraqment plastid mənşəlidir.   

Bundan başqa, 8 nüvə xromosomunda (4-cü və 9-cu xromosomlar istisna olmaqla) 48 xloroplast geninin intakt 

nüsxələri tapılmışdır və onlardan bəzilərinin (ndhK, ndhJ, ndhC, atpB, atpE, rps2, rps18, rps15, rps19, petA, petN, petL, 

rpl20, rpl23, psaI, psbZ, psbM, psbF və s) nüvədə,  ən azı, transkripsiya olunmasının kDNT təsdiqi vardır. Apardığımız 

əlavə araşdırmalar göstərir ki, transkripsiya olunmasının kDNT təsdiqi olan xloroplast mənşəli rps2 və ndhK nüvə 

genlərinin kodlaşdıra biləcəyi polipeptidlər NH2-sonluğundakı tranzit peptidinə görə, çox güman ki, müvafiq sürətdə 

mitoxondri və xloroplast təyinatlıdırlar.  

Əldə olunan nəticələr və ədəbiyyat məlumatları belə güman etməyə əsas verir ki, xloroplast genlərinin nüvəyə transferi 

hazırda da davam edən prosesdir. 

---