Functional characterization of the PdZIP8 gene and its role in zinc uptake in arabidopsis Thaliana

Çinko eksikliği, dünya genelinde yaygınlık açısından demir eksikliğinin ardından en sık görülen ikinci mikro element eksikliğidir. Türkiye'de ise en yaygın mikro element eksikliği olarak öne çıkmaktadır. İnsan ve hayvan sağlığı üzerinde ciddi sorunlara ve ölümlere yol açarken, bitkilerde büyümeyi sınırlandıran ve tarımsal üretimi kısıtlayan önemli bir abiyotik stres faktörüdür. Çinko eksikliği, üretilen ürünlerin veriminde ve kalitesinde ciddi düşüşlere neden olmaktadır. Dünya genelinde tarım topraklarının yaklaşık yarısı çinko açısından yetersizdir. Ancak bazı durumlarda, toprakta yeterli miktarda çinko bulunsa dahi toprak özellikleri, bitkilerin çinkoyu etkin bir şekilde ve yeterli miktarda almasını engelleyebilmektedir. Bu nedenle, bitkilerde çinko alım mekanizmasının aydınlatılması ve çinko alımıyla ilişkili genlerin tanımlanması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Puccinellia distans'ta tanımlanan çinko-demir düzenleyici ZIP8 geninin çinko alım fonksiyonunun belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda, PdZIP8 genini taşıyan çinko mutant Saccharomyces cerevisiae hücrelerinin 200 µM EDTA ve 20 mM EGTA içeren çinko yetersizliği koşullarını tolere ederek hayatta kalabildiği, ancak bu geni taşımayan hücrelerin aynı koşullarda büyüyemediği ortaya konulmuştur. Bununla birlikte, PdZIP8 genini aşırı ifadeleyen Arabidopsis thaliana hatlarında gerçekleştirilen fenotipik analizler, RT-qPCR ve ICP-MS sonuçları, PdZIP8 geninin çinko alımı ile ilişkili olduğunu güçlü bir şekilde desteklemektedir. Çalışmada karakterizasyonu yapılan bu genin, bitkilerde çinko içeriğini artırmaya yönelik çeşitli ıslah programlarında potansiyel olarak kullanılabileceği öngörülmektedir.