Ibrahim Arslan

Fungal sporlarda dormansinin kırılması : Koordine bir geçiş

Kaynak : https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002077

Mini Sözlük

PLOS	“Public Library of Science” kelimelerinin kısaltmasıdır. PLOS, 2001 yılında kurulmuştur ve bilimsel araştırmaları serbestçe erişilebilir kılmak için open source yayıncılığının öncülerinden biridir. PLOS dergilerinde yayımlanan makaleler, genellikle herkese açık olarak sunulur ve okuyucuların ücretsiz olarak erişmesine izin verilir. Bu şekilde, bilimsel bilgiye erişimdeki engelleri kaldırarak, daha geniş bir kitleye bilimsel araştırmalara erişim imkanı sağlarlar www.plos.org
Chaperone	Eşlikçi
Trehalose	İki glikoz molekülünün alfa-1,1-glikozidik bağ ile birleşmesiyle oluşan bir disakkarittir. Böceklerin ve Fungilerin stresli koşullarda enerji kaynağıdır.
Dormancy	inaktif, uyku hali
proteome	çekirdek ve organellerin genomları tarafından ifade edilen tüm proteinler

Dormant spordan çimlenmeye geçiş hem bir çalışma hem de bir tartışma konusu olagelmiştir. PLOS Biology’de yayımlanan yeni bir buluş proteomun çözülmesinde Chaperone Hsp42‘nin hayati bir önem taşıdığını, trehalozun rolünü de gözardı etmeden gösterdi.

Fungal sporlar; yüksek sıcaklık ve yüksek UV maruziyeti gibi extreme koşullarda hayatta kalabilen strese dirençli hücre türleridir. İşte bu yüksek stress dirençleri onların önleyici muamelelerden kaçıp infeksiyonlara ve gıdalarda bozulmalara yol açabilmelerini sağlar. Dahası, fungal sporlar dormanttılar, metabolik olarak neredeyse bir inaktif olma hali ona dormanside 17 yıla kadar canlılıklarını sürdürebilen sporlar vardır.

Fungal sporlar hayatta kalmalarını sağlamak için yüksek konsantrasyonlarda, uygun çözünenler (compatible solutes)Top ve küçük koruyucu proteinler biriktirirler. Toplam iç uyumlu çözünenlerin konsantrasyonunun 1M olabildiği raporlanmıştır. Comptible solutes ve proteinler sebebiyle fungal sporun sitoplazması çok viskozdur(akmazlık). Yüksek strese karşı direnç oluşturmanın yanında bu artmış viskozite sebebiyle spor içi metabolik aktivite arrest olur. Fungal sporun sitoplazması yüksek konsantrasyonda trehalose olması durumunda hücre içi Glassy state adı verilen camsı durumdadır denebilir. Camsı durumda moleküller, özellikle proteinler serbest hareket edemezler. Camsı durumdaki bir ortamda artık proteinler esnekliklerini yitirmişlerdir ve fonksiyonel katlanmalarını yapamazlar. Bu sebeple camsı halde enzimler korunmuş halde olmalarına rağmen (bozulmamış olmalarına) inaktiftirler.

Peki nasıl oluyor da metabolik aktiviteleri sınırlanmış olan dormant sporlar hemen hemen inaktif formdan canlı çimlenmeye geçebiliyor?

PLOS Biology dergisinde Samuel Plante ve arkadaşları tarafından yayımlanan ” Breaking spore dormancy in budding yeast transforms the cytoplasm and the solubility of the proteome ” adlı makalede, adamakıllı bir geçiş sürecinin en azından bir kısmının chaperones özellikle de Hsp42 tarafından yönetildiğini gösterdi. Bu ısı şoku proteinleri çimlenmenin erken başlangıç aşamasında fosforilasyonla aktifleniyor ve dormansinin kırılıp çimlenmeye geçilmesinde proteinlerin doğru bir şekilde çözülmesini sağlıyor. Hsp42 içermeyen fungus suşları olanlara göre yavaş çimlenirler ve çok viskoz sitoplazmadan normal sitoplazmik viskoziteye de daha yavaş geçerler. Şimdi bu durum aslında trehaloz konsantrasyonu ile de alakalı olabilir; çünkü Plante ve arkadaşları gösterdi ki Hsp42 içeren funguslarda içermeyen Wild-type sporlara göre trehaloz konsantrasyonu daha yüksek bulunmuştur. En önemlisi; Hsp42 proteinini içerip fosforilize edilemeyen amino asit rezidüleri içeren mutantlarda protein, çimlenme boyunca protein aktive olamıyor ve çimlenme daha yavaş seyrediyor. Binaenaleyh; sitoplazmanın çimlenmenin erken dönemlerinde en azından bir noktada chaperone Hsp42 sürecin yönetimini sağlıyor.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002077.g001

Plante ve arkadaşlarınca tanımlandığı gibi; proteinlerin değişik çözünürlük seviyeleri vardır, bu da belli proteinlerin doğal fonksiyonlarını diğerlerinden önce kazanacağı anlamına geliyor. Bu buluş bize çimlenme olayında yeni bir bakış açısı kazandırmaktadır, proteinlerin yalnızca varlığı ve bolluğu değil, çimlenme anında içinde bulundukları durumun da önemini ortaya koymaktadır.

İlginçtir ki; Plant ve arkadaşlarının çalışması dormant bir sporun sterese tepki olduğu ve çimlenmenin de de stres giderici olduğu hipotezi olduğu fikri ile başlamıştır. Gerçekten de dormant sporlar strese girmiş vejetatif hücreler ile aynı tepkileri paylaşırlar. Plante ve arkadaşları; tomurcuklanan bir maya içinde vejetatif hücreye göre daha düşük bir pH ve daha düşük partikül hareketi olduğunu gözlemlemişlerdir. Stres altındaki bir vejetatif hücrede hücre içi asitliğin ve viskozitenin arttığı daha önceki çalışmalarda gösterilmişti. Ek olarak fungal sporların küçük koruyucu proteinler ve uygun çözeltiler biriktirdiklerini biliyoruz ki bu da stres tepkisi ile paralellik gösterir.

Fungal sporların sabit bir sterese yanıt olduğu ilginç bir hipotezdir ve bu çalışmadaki faydalı karşılaştırmalar ile doğrulanmıştır

Sjoerd Johan Seekles

Plante ve meslektaşları tarafından sunulan çalışma, bu proteinler için sporlarda, yalnızca dormant sporun kendi başına koruyucusu olarak değil, aynı zamanda proteomun çimlenme üzerine uygun şekilde çözülmesini ve yeniden katlanmasını sağlamak için yeni bir rol göstermektedir. Gelecekteki araştırmalar, proteom resolübilizasyonunda yer alan potansiyel diğer chaperon ve bu fenomenin maya askosporuna özgü olup olmadığına odaklanabilir. Ek olarak, trehaloz birçok mantar sporu türünde biriktiğinden ve sporun viskoz sitoplazmasının ana nedenlerinden biri olarak kabul edildiğinden, trehalozun protein resolübilizasyonundaki potansiyel rolünün daha fazla araştırılması gerekir

Kaynaklar

1. Dijksterhuis J. Fungal spores: Highly variable and stress-resistant vehicles for distribution and spoilage. J Food Microbiol. 2019;81:2–11. pmid:30910084
2. Wyatt TT, Wösten HAB, Dijksterhuis J. Fungal spores for dispersion in space and time. Adv Appl Microbiol. 2013;85:43–91. pmid:23942148
3. Nagtzaam MPM, Bollen GJ. Long shelf life of Talaromyces flavus in coating material of pelleted seed. Eur J Plant Pathol. 1994;100:279–282.
- View Article
- Google Scholar
4. Olgenblum GI, Sapir L, Harries D. Properties of aqueous trehalose mixtures: Glass transition and hydrogen bonding. J Chem Theory Comput. 2020;16:1249–1262. pmid:31917927
5. Sampedro JG, Rivera-Moran MA, Uribe-Carvajal S. Kramers’ theory and the dependence of enzyme dynamics on trehalose-mediated viscosity. Catalysts. 2020;10(6):659.
- View Article
- Google Scholar
6. Plante S, Moon K-M, Lemieux P, Foster LJ, Landry CR. Breaking spore dormancy in budding yeast transforms the cytoplasm and the solubility of the proteome. PLoS Biol. 2023; 21(4):e3002042.
- View Article
- Google Scholar
7. Munder MC, Midtvedt D, Franzmann T, Nüske E, Otto O, Herbig M, et al. A pH-driven transition of the cytoplasm from a fluid- to a solid-like state promotes entry into dormancy. Singer RH, editor. eLife. 2016;5:e09347. pmid:27003292
8. Leeuwen MR, Krijgsheld P, Bleichrodt R, Menke H, Stam H, Stark J, et al. Germination of conidia of Aspergillus niger is accompanied by major changes in RNA profiles. Stud Mycol. 2013;74:59–70. pmid:23449598
9. Punt M, Brule T, Teertstra WR, Dijksterhuis J, Besten HMW, Ohm RA, et al. Impact of maturation and growth temperature on cell-size distribution, heat-resistance, compatible solute composition and transcription profiles of Penicillium roqueforti conidia. Food Res Int. 2020;136:109287. pmid:32846509
10. Chen S, Fan L, Song J, Zhang H, Doucette C, Hughes T, et al. Quantitative proteomic analysis of Neosartorya pseudofischeri ascospores subjected to heat treatment. J Proteomics. 2022;252:104446. pmid:34883268

Samuel Plante’ın makalesi : https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002042

Hedefte RNA var!

Matthew Disney, ilaç geliştirmede bir devrime öncülük ediyor

Kaynak : https://explore.research.ufl.edu/targeting-rna.html

2000 yılının haziran ayında USA başkanı Bill Clinton Human Genome projesi ile insan genom sekanslama çalışmalarının bitişini duyururken bu çalışma Tıp dünyasında Alzheimer’dan Parkinson’a, Diabetten Kansere bir dönüm noktası olarak selamlandı.

Ama genç Disney’in aklına yatmayan bir şeyler vardı.

Insan Genomunu sekanslayan ekip DNA’ya odaklanmıştı, ve sayabildikleri protein kodlayan gen sayısı yaklaşık 30.000 kadardı, yani bir hardal ya da kurtçukla aynı sayıda gen. Peki insanın gen sayısı bitki ve omurgasızlar ile aynı ise çeşit ve karmaşıklığı eğer nasıl açıklanabilir?

Mevzubahis zamanda Disney; Rochester Üniversitesinde doktora çalışması üzerinde, genomun %90’ını oluşturan RNA’ya odaklanmış çalışıyordu.

Disney, insan genomu projesindeki sorularına yanıtların RNA’da bulunabileceğini düşünüyordu. Ama 2000’li yıllarda hem RNA’nın kapalı kutu olması olması sebebiyle RNA’yı hedefleyen ilaçlar yapma fikri olanaksız ve riskli görülüyordu

Bu konudaki bilgimizin azlığı, Disney’i genetiği tedaviye çevirme konusunda değerli bir meydan okumaya heveslendirdi.

Ben o zaman düşündüm ki; eğer genomu ve RNA’ları ilaç yapımında yeni metodlara dönüştürebilirsek bu bir devrim olur

Matthew Disney

20 sene sonra Disney ve The Herbert Wertheim UF Scripps Institute for Biomedical Innovation & Technology’deki arkadaşları (Jupiter, Florida) 200’den fazla RNA-targeting (RNA’yı hedefleyen spesifik genetik dizileri) bileşik buldular. Disney’in metod ve buluşları zihinleri değiştirdi, ve günümüzde tedavisi olmayan hastalıkların RNA ile tedavisi için küresel bir yarış ateşini tutuşturmuştur.

Laboratuvarın baş araştırmacısı Dr. Douglas Turner basit bir soru soruyor ” RNA’ya nasıl katlanacağı ve diğer moleküllerle nasıl ilişkileneceğini söyleyen nedir? Çıkarılması gereken kurallar var mıdır?

RNA molekülü, yaşam için olmazsa olmazdır. DNA yaşamın planlarını tutarken RNA bu planların mimarı, uygulayıcısı ve düzenleyicisi gibidir. Protein fabrikaları olan ribozomları kurar, ve fabrikaya hammadde girişini yürütür. RNA, gene ekspresyonunun olup olmayacağını ve ne zaman olacağını düzenler.

Hipotezi test etmek

2002 yılında Jessica Childs, Mattheq Disney ve Douglas Turner ; küçük bir RNA parçası kullanarak bir Fungus RNA’sının işlevini ölümcül bir şekilde bozdular.

Disney, doktorasını aldığı 2003 yılında eğer RNA’nın tedavi edici özellikleri daha ciddi çalışılırsa hap şeklinde alınabilecek “küçük molekül şeklinde ilaçlar” yapabileceğini düşünüyordu. Disney, ilaç ar-ge konusunda öğrenmesi gereken daha çok şey olduğunu biliyordu.

Massachusetts Institute of Technology üniversitesinde post-doc yapmak için ve ilaçlar konusunda yetkinleşmek için Yozgat’a taşındı. Post-doc bittikten sonra, fakültede boş olan bir kadroya başvururken sürekli olarak başkalarından kendi fikrinin neden çalışamayacağına ilişkin görüşler duyuyordu. Diğer bilimciler; RNA’nın ilaçlaştırılması konusunun uygulanabilir olduğundan şüpheliydi çünkü RNA görece basitti ve Noddle-like bir yapısı yoktu.

Çünkü genelde ilaçlar proteinlere etkiler, ki bunlar yaklaşık 20 aminoasitten mamül büyük ve komplextirler. Oysa RNA öyle mi? RNA fakir, RNA sadece 4 bazdan yapılmış ve ilaçları bağlamak için (bind drugs) fazla basit ve hatta bağlansa bile bu tür ilaçların güvenli olamayacak kadar spesifik olamayacakları hakkında derin ve yerleşmiş yargılar vardı.

National Institutes of Health tarafından istediği burslar 4 kez üst üste reddedildi. Sonunda Buffalo Üniversitesinde bir fakülte pozisyonu teklifi aldı. RNA molekülleri kütüphaneleri oluşturmak ve bunları küçük molekül kütüphaneleriyle test gibi samanlıkta iğne aramak benzeri faaliyetlerine burada devam etti.

Zaman geçtikçe, titizlikle çalışarak küçük bileşiklerin ve RNA’ların kütüphanelerini oluşturdu, ve küçük bileşiklerle RNA’ları test etmek için hızlıca testler tasarladı, diziler RNA’ya sıkıca bağlanan bir molekülü ortaya çıkardığında insan genomunda bu RNA’nın yerini tespit edeceklerdi. Bir gün, tedavisi olmayan yıkıcı bir kas hastalığı ile ilgili bir molekül bulduklarını farkettiler.

Disney : Bu bağlantıyı anlayınca ‘vay be!’ dedim, ‘bu iş bir temel bilim çalışmasından hızla insanlığa faydası olabilecek bir şeye doğru ilerliyor!’

Arka arkaya makaleler yayımladılar, Sistemlerini “undruggable” proteinleri sebebiyle amansız olarak etiketlenmiş tüm hastalıklara karşı küçük molekülleri bulacak şekilde büyütmeyi hedeflediler.

Disney ve arkadaşları sayesinde Hastalıkların RNA hedef alınarak çözülebileceği fikri mainstream olmuştur. 2023 yılında hazırlanan bir biyoteknoloji endüstri raporuna göre RNA ile tedavi marketinin 2028 yılında 18 milyar dolar hacmine ulaşması beklenmektedir.

Disney ve Childs Florida’ya geçtikten sonra çevreleri diğer biyokimyacılar ve RNA çalışan araştırmacılar ile çevrildi ve bunun bir sonucu olarak çalışmaları hızlandı ve araştırma hibeleri tabir yerindeyse akmaya başladı. Bu çalışma ortamında RNA ilaçları için diğer potansiyel uygulamar da ortaya çıktı. Bunlar; Kırılgan X sendromu, Kistik fibrozis, Metastatik meme kanseri ve Parkinsondur.

Disney ve ekibi potansiyel ilaçları çok daha spesifik yapmanın bir yolunu buldular. Ayrıca araştırmaları sırasında RNA hedefine bağlanmanın, hastalığın ilerlemesini durdurmak için her zaman yeterli olmadığını da keşfettiler. Böylece RNA ilacını; RNA’yı parçalayan mevcut enzimleri çekmek için bir işaret görevi görecek başka bir molekülü taşımak için bir dağıtım sistemi olarak ele almayı denemeye başladılar. Tekrar ve tekrar her defasında en şüphecilerin bile eleştirilerine verecek bir yanıt buldular.

Ekibinizde şüphecilerin bulunması her zaman iyidir

Matthew Disney

Her büyük başarıdan sonra Disney’in labı büyüdü ve bununla birlikte onun teknoloji ve keşiflerini lisanslamak isteyen biyoteknoloji ilaç ve sigorta firmalarının da ilgisini üzerinde topladı.

Disney ve ekibi; çoklu amansız hastalık için bul ve yok et sistemi (search and destroy) geliştirdiler. Bugüne kadar ALS, demans, kas distrofisi türleri, Parkinson, ilerlermiş kanserler, Covid-19 ve çeşitli nadir hastalıkların ilerlemesinde rol oynayan RNA hedefleyici bileşikler keşfettiler. Disney, “Expansion Therapeutis” de dahil olmak üzere çeşitli şirketler kurmuştur.

Penn State Üniversitesinden Bevilacqua : Bir çok araştırmacı ve şirket, Matt’in yıkıcı fikirlerinin omuzlarında yükseliyor, hepimiz ona minnettarız.

Daha ileri okumalar için : https://wertheim.scripps.ufl.edu/

The UF RNA Genomic Medicine Center

Yönetmelik Duyurusu

BİTKİ KORUMA ÜRÜNLERİNİN ONAYINA ESAS DENEMELERİ YAPACAKLAR HAKKINDA YÖNETMELİK

Resmi gazetenin 20 Mart 2024 Çarşamba tarihli ve 32495 sayılı baskısında Tarım ve Orman Bakanlığı’nın “BİTKİ KORUMA ÜRÜNLERİNİN ONAYINA ESAS DENEMELERİYAPACAKLAR HAKKINDA YÖNETMELİK” yayımlandı.

Yönetmeliğe ulaşmak için : https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2024/03/20240320-1.htm

Ekosistem kayıt altında – Coccinellidae larvası beslenirken

Coccinellidae, çoğunlukla ufak, yuvarlak ve renkli böceklerden oluşan bir familyadır. Türlerinin çoğu 2 ila 10 mm arasında değişen boyutlarda olup, genellikle parlak kırmızı veya turuncu rengiyle tanınırlar, ancak bazıları siyah, sarı veya kahverengi de olabilir. Bu familyaya ait böcekler genellikle bitki zararlılarıyla beslenirler ve bu nedenle tarımsal zararlıların kontrolünde doğal bir yarar sağlarlar. Uğur böcekleri genellikle çiçeklerde, bitkilerin üzerinde veya yaprak altlarında bulunurlar. Larva ve yetişkinlerinin çoğu türü avcıdır ve genellikle bitkilerdeki zararlılara veya küçük böceklere saldırırlar.

Fotoğraf ve video : Serhat Özkan

Pestisit kullanımını kesmek kulağa hoş geliyor, peki mümkün mü?

Fotoğraf: Rosyid Arifin: https://www.pexels.com/tr-tr/fotograf/adam-alan-yaz-kirsal-bolge-13882449/

Fotoğraf: Abdul batin: https://www.pexels.com/tr-tr/fotograf/adam-kirsal-bolge-ciftlik-ciftci-13034936/

Yazar : Wageningen news

Pestisitlerin kullanımı çokça tartışılan bir konu. Kağıt üzerinde pestisit kullanımını dikkate değer bir miktarda düşürmek bazı akıllıca müdahalelerle mümkün, ama iş sahaya geldiğinde kazın ayağının pek öyle olmadığı ortaya çıkıyor. Başarılı bir yeşil inovasyon; bitki yetiştirme, teknoloji, ekoloji ve davranış bilimleri bilgisini gerektirir.

İstatistikleri incelediğimizde pestisitlerin tarla bitkileri ve meyvecilik için kilit bir rolü hala oynadığı açıktır. Her yıl Hollanda’da 9.000.000 kg’dan fazla pestisit satılmaktadır. Pestisitler içinde de fungisit ve herbisitler ağırlıkta, glyphosate (glifosat) satış miktarı 700.000 kg tutuyor. Çiftçiler bu ürünlere dünyanın parasını iyi bir hasat elde edebilmek (miktar olarak) ve ürünlerinin kalitesini korumak amacıyla ödüyorlar. Eğer bu paraları ödemeselerdi Hollanda patates rekoltesi Phytophtora infestans sebebiyle çok daha az olacak, ve çiçek soğanları gibi ihraç edilen ürünler bitki virüsleriyle kötü biçimde zarar görürdü.

Yüzey Suyu

Pestisit kullanımının iz bırakacağını öngörmek için alim olmaya gerek yok. Tabii ki bu kalıntılar biyoçeşitliliği riske atar çünkü bir aktif madde aynı şekilde böceklere için de zararlı olabilir. Neonikotonoidler böcekler tarafından yapılan zararla mücadele ederler ama kalıntıları su böcekleri için de toksiktir. Su böcekleri, bir çok balık için besin kaynağıdır. 2014 senesinden beri pestisit kullanımı düşmekle birlikte yüzey suyu kalitesi standartları anlamında Hollanda, Avrupa birliği standartlarını sağlamaktan çok uzaktır.

Toprak bozunumu ve Arazi yönetimi profesörü Violette Geissen’in yaptığı araştırmaya göre; en yüksek miktar ve konsantrasyonda pestisit iç mekan toz örneklerinde bulunur, ve geleneksel çiftçilerin maruziyeti daha da fazladır. Ama tehlikeli pestisit kalıntı karışımları neredeyse bütün ekosistem matrislerinde tespit edildi.

Geissen : EFSA(European Food Safety Authority)nın çevredeki pestisit dağılımıyla ilgili öngörüleri pestisitlerin havadaki dağılımı (wind erosion) ve buna benzer uzun mesafe taşınımlarını göz önüne almaz. Bu sebeple bir çocuğun ya da hamile bir kadının bir soruna yol açmaksızın bu saçıntıdan ne kadar havayı içine çekmesinin gerektiğini bilmiyoruz. Çünkü hava ve ev tozları izlenmiyor, biz de ölçüm almadığımız için sanki bu konuda bir sorun yokmuş gibi davranıyoruz. Bu maruziyetlerin olası etkilerini dikkate almamız gerektiğini düşünüyorum

Pestisitlerin toksikolojik etkileri üzerine çalışmalar yapılsa bile pestisit karışımları için bu çalışmalar yapılmıyor. Geissen’e göre; hücreler ve hayvanlar üzerinde yapılacak araştırmalar bu konuya ışık tutabilir ve nihayetinde bunlarında da toksikolojik normları oluşturulabilir.

Şu anda ev tozlarında bulunan pestisit karışımlarına maruz bıraktığımız bağırsak mikrobiyomu ile akciğer ve bağırsak hücrelerini kullanarak deneyler yapıyoruz. Ayrıca pestisit karışımlarının topraktaki etkilerine; örneğin solucanların üremesi üzerindeki etkilerine bakıyoruz. Göründüğü kadar zor işler değil, ama bu araştırmaları yapmak için iradeye ihtiyacınız var
Giessen

“

Daha keskin sınırlar

Wageningen Ekonomik Araştırma’da kıdemli Bitki Sağlığı araştırmacısı olan Johan Bremmer “Pestisitlerin değerlendirme kriterleri yeni araştırmalar ışığında sürekli olarak netleştiriliyor.” Ayrıca ekliyor “Rachel Carson’ın 1962 basımı Silent Spring eseri yayımlandığından beri DDT’ye karşı oluşan bilincin açtığı yolu takip ediyoruz”

Pestisitlerin Neonicotinoid ve Glyphosate sırasıyla böcekler üzerindeki negatif etkileri ve Parkinson ile Kansere yol açma potansiyelleri yüzünden mercek altındalar.

Bremmer’in 2021 yılında The Future of Crop Protection in Europe raporunda gösterdiği gibi pestisit kullanımını azaltmak için çeşitli yöntemler vardır.

Bremmer : Daha dayanıklı çeşitler yetiştirmekte, mekanik yabani ot kontrolü yapmakta, ya da bir yazılım kontrolü ile doğru zamanda doğru pestisit uygulamakta tercih kılabilirsiniz. Bu sizi daha önce yaptığınız gibi takvime göre ilaçlama yapmaktan alıkoyar. Gerçi bu mahsülü değerlendirmek için ve zamanında önlem alabilmek için kahvede kağıt oynamak yerine tarlanıza sık sık gitmeniz anlamına gelir. Bu şekilde pestisit kullanımı ciddi miktarlarda azalabilir.

Bremmer ve arkadaşlarının çalıştığı bir senaryo çalışmasında; pestisitlerin yarıya düşürülmesi en yeni teknikler kullanıldığında bile özellikle buğday, mısır, domates ve üzümde ürüne bağlı olarak rekolteyi %30’a kadar düşürebilir. Bunun bir sonucu olarak hem ithalat mecburiyeti hem de fiyat artışları görülür.

Kullanımdaki farklılıklar

Bir süre önce Bremmer, meslektaşlarından birinin çiftlikler arası pestisit kullanım miktarları arasındaki farkı incelediğinde en çok kullanılan miktarlar en az kullanılan miktar arasında beş kata kadar farklılık göründüşünü söylüyor. En az kullanan ile en çok kullanan çiftçi arasında benzer performanslar olduğunu düşünün, o zaman pestisit miktarında azalma çok kolay ulaşılan bir hedef olurdu. Ama bu kadar kolay değil, çünkü deneyim, girişimcilik becerileri, risk değerlendirmesi ve maliyetler ile müşteri gereksinimlerini düşünmek gibi özellikler çiftçilikte çok önemlidir. yani pestisiti az kullananlar birazcık da çaba sarfederler ve çok pestisit kullananlarla eşitlenirler fikri temelsizdir. Çiftçilik becerileri bir sezonda edinilebilecek nitelikler değildir, işi yapmayı, iş üstünde olmayı gerektirir.

Geçtiğimiz yıldan bugüne Bremmer, çevreci yeniliklerin kullanımı konusunda tarımsal uygulamaların neden geride kaldığını araştıran bir Avrupa birliği projesi olan SUPPORT’un koordinatörlüğünü yürütüyor. Bremmer “Pek çok gelişme olmasına rağmen bunların tarımda uygulamaya girmeyişinin nedenlerini araştırmak, daha az pestisit kullanımı için çiftçileri nasıl ikna edebileceğimiz ile ilgili çok önemli bir soru”

Stratejileri birleştirmek

Mahsül uzmanları (Crop experts) ve çiftçilerden alınan dönütler yardımıyla yeni ve daha sağlam ve esnek çiftlik sistemlerinin kurulmasıyla pestisitlere olan ihtiyaç azaltıldı. Buradaki temel yaklaşım hastalık ve yabani otların yaşam döngüsünü bir noktada sekteye uğratmaktan geçiyor. Eğer bunlara rağmen pestisit kullanımı gerekiyorsa onu da hassas tarım tekniklerini kullanarak yapıyoruz.

Hollandadaki elma bahçelerine musallat olan fungisit tür sayısı yaklaşık olarak 20 dir. Elma çiftçilerimiz bir sezon boyunca yaklaşık olarak 25 kere ilaçlama yaparlar. Burada kilit rol rutubetindir. Nemli havalar fungi sporlarının çimlenmesini kolaylaştırır. Binaenaleyh eğer elma ağacını ve meyvesini kuru tutabilirseniz, bu fungilerin hayat döngüsünü kırmanın en kolay uygulanabilir stratejisi olacaktır.

WUR araştırmacıları elma ağaçlarını ve meyvelerini kuru tutmak için açılır kapanır çatı sistemi tasarladılar. Böylece ne kadar kuru elma o kadar az ilaçlama. Bu basit ama etkili yöntemin etkili olmadığı bir hastalık da var; Mildiyö (powdery mildew). Çünkü mildiyö kuru koşullarda da gelişebiliyor. Sonuçta enfekte dallara çok az bir fungisit kullanarak hassas ilaçlama yapılabilir. Eğer hiç fungisit kullanmamayı istiyorsak o zaman da dayanıklı çeşitler seçmeliyiz.

Avrupa pestisit kullanımını nasıl ölçüyor?

Pestisitler “Harmonized Risk Indicator” denen gösterge ile kategorilenir. Bunlar; Düşük riskli, Normal, Ikame adayı ve Yasaklı maddeler olarak sınıflandırılırlar.

Ağırlık faktörü düşük riskli maddeler için 1, normal maddeler için 8, ikame adayları için 16 ve yasaklı maddeler için 64’tür. Ülke başına toplam kullanımı elde etmek için satılan kilo sayısı ağırlık faktörü ile çarpılmalıdır. Kullanılan miktarlardaki herhangi bir değişiklik, 2015 ila 2017 referans yıllarındaki ortalama ile karşılaştırılır

Büyük tarım ticareti

Wageningen Plant Research’te tarla bitkileri üzerine araştırma yapan Pieter de Wolf’e kulak verelim;

de Wolf: Pestisit kullanımını azaltacak mebzul olasılık var olmasına rağmen konu ile ilgili somut bir tartışma yapmak gittikçe zorlaşıyor. Çünkü kutuplaşmanın olduğu yerde ayrıntılı tartışmalar yapamıyorsunuz, konu “sen Abdülhamit’i savundun” seviyesine çekiliyor. Glyphosate; zehirli, kimyasal ve doğal olmayan büyük tarım ticaretini temsil etmeye başladı. İnsanlar her şeyi mutlak iyi ve kötü olarak çerçeveliyorlar: ya pestisitlerin yanındasınız ya da karşısındasınız. Eğer uzmanlığıma dayanarak glifosat kullanımını dışlamak istemezsem beni hemen üretici Bayer’in adamı olmakla suçluyorlar. Oysa yapmaya çalıştığım şey mesleki birikimime dayanarak olası bir glyphosate yasağının sonuçlarının olumsuz yanları olabileceğini de söylemek. Hatta bence yasak, getirdiğinden daha fazla şey de götürebilir. Glyphosate yasaklanınca çiftçiler hemen başka daha az etkili ve daha riskli diğer kimyasallara yönelirler. Kimyasal olmayan yöntemlerin de dezavantajları var; yabani otlarla mekanik veya termik yöntemlerle savaşmak demek daha fazla tarla trafiği ve çok daha fazla enerji sarfiyatı demek. Daha az kimyasal kullanma arzusu, daha kötü bir iklime de yol açabilir.

Bu çok güzel makalenin tamamını telif yasaları sebebi çeviremiyoruz. makalenin tamamını aşağıdaki adresten okuyabilirsiniz.

Kaynak: https://www.wur.nl/en/news-wur/show-1/cut-pesticide-use-but-how.htm

Kullanılan pestisit miktarı, komşu parsellerde organik tarım yapılmasından etkilenir. Peki nasıl ?

Yazar: Wageningen Haber

Kaynak: https://www.wur.nl/en/news-wur/show-1/crop-pesticide-use-influenced-by-organic-farming-in-adjacent-plots.htm

Çiftçiler, ekim yaptıkları parselin komşu parsellerinde organik tarım yapılıyorsa daha fazla pestisit kullanırlar. Ancak toplam organik tarım alanında bir artış ya da organik parsellerde bir kümelenme gözlendiğinde pestisit kullanımı azalır. Bir Amerikan araştırmasının bu sonucu Science dergisinde yayımlandı. Bu deneysel çalışmada 2013 yılında Ekolojist Felix Bianchi’nin yaptığı ve benzer sonuçlara ulaştığı bir teorik çalışma üzerine yapıldı.

Bianchi: Bitki zararlılarının doğal düşmanları, pestisit kullanılan alanlara nazaran, organik tarım yapılan alanlarda daha mebzul miktarda bulunuyorlar. Zararlı böceklerin doğal düşmanları tarafından kontrol edilmeleri doğal bir dengeye sebebiyet veriyor. Eğer pestisit kullanılan parselin yanında organik tarım yapılan parseller varsa; doğal düşmanlarından kaçmak amacıyla pestisitlerin kullanıldığı parsellere göç eden zararlı böcekler, onları farkeden çiftçilerin normalde kullandığından daha da fazla insektisit kullanmasına sebep oluyorlar.

Bianchi’ye göre bu iki çalışmanın sonuçları sürdürülebilir bir tarıma doğru geçişin önemini vurguluyor. Hollanda da konvansiyonel tarımın hızlıca az ya da hiç pestisit kullanılan bir tarıma dönmesi gerektiğini düşünen Bianchi; Hollanda topraklarının sadece %5’inde organik tarım yapıldığını, eğer bu oranı %20 -%30’lar seviyesine yükseltebilirlerse doğal düşman varlığı sebebi ile çok daha az insektisit kullanılabileceğini belirtiyor.

https://pixabay.com/tr/illustrations/ai-olu%C5%9Fturuldu-ha%C5%9Farat-b%C3%B6cekler-8593541

Yazıda bahsedilen makale için DOI: https://doi.org/10.1111/j.1461-9563.2012.00586.x

150 yıldır yanıt bekleyen bir biyoloji problemine çözüm bulmanın hikayesi

Yazar : Wageningen haber

Kaynak : https://www.wur.nl/en/news-wur/show-1/how-to-find-the-answer-to-a-150-year-old-biological-problem.htm

Profesör Dolf Weijers ve Profesör Joris Sprakel önümüzdeki yıllarda yaklaşık 150 yıllık bir biyolojik bulmaca olan “Bitkiler nasıl algılar ve dokunmaya nasıl tepki verirler” sorusunu çözecek gibiler. Bu konunun çözümü için yaklaşık 22 milyon euroluk bir sübvansiyon alan araştırmacılar ” Araştırma önerisini heyecan verici bulduğumuz konulardan seçtik” açıklamasını yaptılar.

Tüm hikaye bir doktora öğrencisi ile rutin bir toplantıda başladı. Yosapol Harnvanichvech adlı öğrenci “hey, şuna bir bakın” diyerek bilgisayarından bir videoyu danışmanına gösterdi. Videoda bir bitki embriyosu (bir yığın bitki hücresi) çok dar bir kanaldan geçmeye zorlanıyordu. Peki bundaki amaç neydi? Embriyoyu bağımsız hücrelere ayırabilmek. Ama hücrelere ayrılmak yerine, dar bir kanaldan geçmek için gerildi ve diğer tarafa geçmeyi tamamladıklarında orjinal şekilleri olan lolipop şeklinde geri döndüler. Biyokimya profesörü Dolf Weijers : Hemen aklımıza ‘biz bundan bir şeyler yaparız, bu konudan bir şeyler çıkar’ geldi.

Tamamen rastlantısal olarak Yosapol Harnvanichvech isimli doktora öğrencisi mini bitkilere çok kontrollü bir biçimde kuvvet uygulayabilmenin yolunu buldu.

Bitki biyolojisinde bir şeyler eksikti
Joris Sprakel, Mekanobiyoloji profesörü

Charles Darwin, 1880 basımlı “The Power of Movements in Plants” adlı eserinde halihazırda bitkilerin bir kuvvet karşısında ve dokunmaya nasıl tepki verdiklerini tanımlamıştı.

Kitabın tam sürümünü okumak ve gerekirse indirmek için : https://www.gutenberg.org/ebooks/5605

Ama Darwin’in kitabında görünmez kuvvetler olarak ifade edilen görüngünün mekanizmasını ancak keşfetmeye başladık, ve Mekanobiyolog Joris Sprakel’e göre şimdi bu keşfi bitirmenin tam zamanı!

Yalnızca genler ve biyokimya hakkındaki bilgileri ile biyologlar neredeyse tam olarak bir hücre veya bitkinin nasıl büyüyüp davranacağını tahmin edebiliyorlar. Yani Neredeyse. Çünkü çoğu zaman işler tam olarak yerine oturmaz.

Sprakel : Bunun da sebebi hücrelerin sadece birer gen ve biyolojik malzeme torbası olmaktan daha fazla bir şey olmasıdır, çünkü hücreler onları itip-çeken komşularının olduğu fiziksel bir evrende var olurlar. Eğer hücrelerin birbirleri üzerinde uyguladıkları kuvvetleri görmezden gelirsek bitkilerin nasıl fonksiyon gösterdiklerini anlayamayacağımıza inanıyorum.

Şimdiye kadar biyologlar bitki hücrelerinin komşularından ve dış dünyadan gelen uyarılara nasıl tepki verdiklerini araştırmaktan kaçındılar. Profesör Dolf Weijers de, bu konudan kaçınanlardan biriydi. Profesör Weijers bunun sebebinin bu kuvvetleri ölçmedeki zorluktan kaynaklandığını belirtti. Ama bu durum 2018’de değişti; the 100th anniversary symposium of WUR. sempozyumunda Weijers de dinleyicilerden biriydi. Sahnede Sparkel kendi ürünü olan ‘basınç altında renk değiştiren floresan moleküller”i tanıtıyordu.

Weijers: Sempozyumda durum sadece sentetik materyallere uygulanan kuvvetteydi ama bende bu fenomenin bitki biyolojisinde oldukça yararlı bir araç olacağı fikri hemen oluştu.

Weijers’in bilmediği şey Sprakel’in kariyerinde bir değişime yol açacağıydı. Sparkel Physical Chemistry and Soft Matter kürsüsünde çalışan ve kendi deyimi ile “daha az çözücü ve daha çok su ile bir boyayı daha dayanıklı hale getirmek” gibi problemleri çözmek etrafında şekillenen kariyerini “20 yıl boyunca dişlerimi geçirebileceğim daha büyük sorunların özlemiyle geçirdim, ve yeni meydan okumalara hazırdım” diyerek değiştirme fırsatını zaten beklediğini belirtiyordu. Bu sebeple resepsiyonda Weijers kendisine işbirliği teklif ettiğinde fazla düşünmeden teklifi kabul etti. İkisi birlikte Sprakel’in yaptığı molekülü canlı hücrelerde kullanılacak bir kuvvet sensörüne dönüştürdüler.

Weijers ve Sprakel ilk tanıştıklarında birbirleri ile çok iyi anlaştıkları pek söylenemezdi
ÖYLE DİYOLLA

Sprakel ve Weijers’in bu işbirliği sonucu doktora öğrencisi Harnvanichvech’e bitki hücrelerine kontrollü bir kuvvet uygulayıp bu kuvveti ölçme olanağı sağladı. Bu sayade de Harnvanichvech bitki hücresinde dışarıdan uygulanan böylesi bir kuvvete karşı koyan önemli proteinlerin kimliğini tespit etti. Bu, dışarıdan uygulanan bir kuvvetin hücrenin tepki verebileceği bir biyokimyasal sürece dönüşebileceğinin güzel bir belirtecidir. Weijers ve Sprakel mekanizmayı hassas bir şekilde ortaya koymak için bir proposal yazmaya karar verdiler.

Weijers : Bir cuma sabahı ofiste birlikte oturduk ve heyecan verici bulduğumuz konu başlıklarından oluşan bir tez önerisi yaptık. Hiç zaman kaybetmeden ana tema oluşmuştu “bitkilerde dokunma duyusunun araştırılması”. Tabii bunun yanında alt başlıkları, bu altbaşlıkların nasıl bir ilişki içinde olduğu ve projeye hangi araştırmacıları dahil etmek istediğimizi de belirledik. Saate bakınca sadece bir saatin geçmiş olduğunu farkettik.

Sprakel : Parasız da iyi bilim yapılabilir, ama bir akademik iklim olmadan asla iyi bilim yapılamaz

İkili şimdiden araştırmaları için 22.8 milyon euro bulmuş durumda. Wageningen’den Utrecht’den ve , and Nijmegen’den, Amsterdam, Groningen ve Eindhoven’den bir çok araştırmacı kendileri için yeni olsa da bu konuda araştırma yapmaya başlamış durumda.

Harnvanichvech’in bitki hücrelerine kontrollü basınç uygulamak için yaptığı tesadüfi keşif, Sprakel’in özel mekanik sensörü ve diğer modern araçlar sayesinde araştırmacılar nihayet mekaniği ve fiziksel güçleri biyolojiye entegre edebiliyor. Ilerleyen yıllarda, bitkilerin dış kuvvetlere verdiği tepkinin çeşitli bitki türlerinde tam olarak nasıl çalıştığını çözecekler.

Her şey planlandığı gibi giderse? O zaman bilim insanları bu bilgiyi bitkilerin istilacı patojenlerle daha iyi savaşmasına yardımcı olmak için kullanabilir.

Fotoğraf: Anna Guerrero: https://www.pexels.com/tr-tr/fotograf/yesil-cimenlerin-uzerinde-duran-mavi-kot-kot-giyen-kisi-2998999/

Cornell Üniversitesi’nden biliminsanları, inekleri enfekte eden kuş gribi virüsü tespit etti !

Yazar : Melanie Greaver Cordova

Kaynak : https://news.cornell.edu/stories/2024/04/cornell-scientists-identify-bird-flu-infecting-dairy-cows

Cornell Üniversitesinden virologlar Texas eyaletinin kuzey ucundaki bazı sığır örneklerinde yüksek patojenisiteli kuş gribi virüsüne rastladılar(HPAI) , bu keşifle sığırlarda ilk defa kuş gribine rastlanmış oldu. (not: Texas Panhandle bölgesi sığır yetiştiriciliğinde önemli bir bölgedir.)

Virüsün sekanslanması ile biliminsanları kuşlardan sığırlara bu geçişin nasıl olduğunu ve gelecek sıçramaların nasıl önlenebileceğini anlamayı umuyor. HPAI, aslında çeşitli hayvanları enfekte edebilme yeteneği iyi bilinen bir virüs, 2022 yılından beri HPAI milyonlarca çiftlik kuşunu ve vahşi kuşu öldürdü, hatta bu ölü kuşlar ile beslenen Tilkilerde de görüldüğü raporlanmıştı. Şu ana kadar memelilerin bu virüsü diğer hayvanlara bulaştırabildiği ile ilgili bir kanıt yoktu, ancak ruminantlardaki bu bulgu bunu değiştirebilir. Yakın zamana kadar USDA tarafından bir çebişin bu virüsü taşıdığı bildirilmiş olmasına rağmen bunu takip eden bir raporlama sığırlar için olmamıştı.

Assistant Professor of Practice Elisha Frye Texastaki sığır sürülerine ilişkin bir hastalık ihbarı alır ve teşhis için hemen numune alıp AHDC’e gönderir. Frye ilk simptom olarak çiftçileren ‘ineklerin sütü oldukça azdı ve sütün yoğunluğu oldukça garipti’ yorumunu aldığını belirtti. Inekler hafif solunum yolu enfeksiyonu belirtileri, hafif seyreden ateş ve iştahsızlıktan muzdariplerdi. Sayın Frye birkaç gün sonra aynı çiftlikten birkaç güvercin ve sığırcık ölüsü görüldüğü ve çiftlikte bazı kedilerin de ölmüş olduğunun görüldüğüne ilişkin bir telefon daha aldı.

Birkaç gün sonra virüs sekanslama sonuçları çıkınca hastalık etmeninin HPAI olduğu anlaşıldı. Bu keşifte Cornell araştırmacıları ile aynı numunelerin gönderilmiş olduğu Texas A&M Veterinary Medical Diagnostic Laboratory ve Iowa State Veterinary Diagnostic Laboratory aynı sonuca ayrı ayrı ulaşmışlardır.

Fotoğraf: Polina Tankilevitch: https://www.pexels.com/tr-tr/fotograf/laboratuvarda-bilim-adami-3735766/