Bitkilerde abiyotik strese karşı koruma sağlayan ksiloglukan endotransglikosilaz (XTH) genleri üzerine bir çalışma

Tüm kara bitkilerinin hücre duvarında bulunan ksiloglukan endotransglikosilaz / hidrolaz (XTH) enzimleri, hücre büyümesi, olgunlaşması ve dış gerilmelere tepki de dahil olmak üzere çeşitli rollere sahip hücre duvarı değiştirici enzimler olarak kabul edilir. Birçok deneyde, bu XTH genlerinin bazılarının değişken abiyotik stresler sırasında indüklendiği gösterilmiştir. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, acı biber (Capsicum annuum) XTH geninin fazladan heterolog anlatımının, Arabidopsis ve domates bitkilerinde tuza ve kuraklık streslerine karşı direnci arttırdığı gösterilmiştir. Bu proje, bu enzimlerin nasıl çalıştığı ve tuz stresi altındaki rolleri hakkında daha iyi bilgi edinmek için genomik, transkriptomik ve protein seviyelerinde bir acı biber XTH enzimini (CaXTH2) incelemeyi amaçlamıştır. Substrat spesifikliği ve enzim karakterizasyonu analizleri, sübstitüe edilmemiş ksiloglukanın XTH enzimleri tarafından oldukça tercih edildiğini göstermiştir. CaXTH2 enzimi, donor- alıcı substrat çifti olarak demirhindi tohumu ksiloglukan (TXG) polisakarit ve XXXG (X7) oligosakarit kullanıldığında en yüksek aktiviteyi göstermiştir. Bir sonraki en yüksek aktivite, hidroksietil selülozun (HEC) ksiloglukan alıcı oligosakaritlerle donör olarak kullanıldığı zaman gösterilmiştir. CaXTH2 enzimi, XT, CT, BB vb. gibi diğer oligosakaritler ile TXG-XGO aktivite seviyesi yüzde 100 olarak alındığında neredeyse yüzde 0,1 olan bir aktivite vermiş ve bu da heterotransglikozilaz aktivitesinin çok az ya da hiç olmadığını desteklemiştir. Farklı biber çeşitleri fenotipik olarak gözlenmiş ve tuz stresi koşullarında duyarlılık veya tolerans göstermişlerdir. Genomik ve transkriptomik analizler, CaXTH2 geninin, tuz stresi koşulları altında anlatımının indüklendiğini göstermiştir. CaXTH2 enzimi stres direncinden doğrudan sorumlu görünmemektedir. Yine de, bu XTH genlerinin, yerli promotörler altında stres toleransı üzerinde bir etkisi olmadığını kanıtlamaz, fakat daha büyük ve daha karmaşık bir mekanizmanın parçası olma ihtimalleri yüksektir.