Çiçek Gelişimi ve ABC Modeli
Çiçek, dört eş merkezli organ halkasından oluşmaktadır ve zarif ABC modeli, küçük bir örtüşen gen setinin her bir halkaya kimliğini nasıl atadığını açıklamaktadır — bu, bitki gelişim genetiğinin kurucu sonuçlarından biridir.
Tanım
Çiçek gelişimi, vejetatif sürgün ucunun bir çiçek meristemine dönüştürülmesi ve çanak yapraklar, taç yapraklar, erkek organlar ve dişi organlar şeklinde desenlenmesi sürecidir ve ABC modeli, organ kimliğinin nasıl belirlendiğini açıklayan genetik çerçevedir.
Kapsam
Bu konu, çiçeklenmeye geçişi, çiçek meristeminin halkalar halinde organizasyonunu ve çiçek organı kimliğinin genetik ABC(DE) modelini kapsamaktadır; buna, modeli oluşturan homeotik mutantlar ve MADS-box transkripsiyon faktörleri de dahildir.
Temel sorular
- Bir sürgün meristemi, belirgin halkalara sahip bir çiçek meristemine nasıl dönüşmektedir?
- A, B ve C gen sınıfları, çiçek organı kimliğini belirlemek için nasıl birleşmektedir?
- Homeotik çiçek mutantları, çiçek desenlenmesinin mantığı hakkında neyi ortaya koymaktadır?
Temel kuramlar
- ABC kombinatoryal modeli
- Üç sınıf homeotik gen aktivitesi, dört halka boyunca örtüşen alanlarda etki etmektedir — A tek başına çanak yaprakları, A artı B taç yaprakları, B artı C erkek organları ve C tek başına dişi organları belirlemektedir — böylece bir sınıfın kaybı organları öngörülebilir şekilde dönüştürmektedir.
- MADS-box transkripsiyon faktörleri
- Çoğu çiçek kimlik geni, multimerik kompleksler halinde birleşen MADS-box transkripsiyon faktörlerini kodlamaktadır; bu da kombinatoryal ABC kodunun ve daha sonraki D ve E uzantılarının moleküler temelini sağlamaktadır.
Mekanizmalar
Çiçek organı kimlik genleri, genç çiçek meristeminin tanımlanmış, örtüşen bölgelerinde ifade edilmektedir. Dıştaki iki halkada A sınıfı aktivitesi, ortadaki iki halkada B sınıfı ve içteki iki halkada C sınıfı birleşerek her bir halkanın çanak yaprak, taç yaprak, erkek organ veya dişi organ gelişimini yönlendiren benzersiz bir kod almasını sağlamaktadır; A ve C fonksiyonları karşılıklı olarak antagonistik etki göstermektedir. Genler, tetramerik kompleksler halinde birleşen MADS-domain proteinlerini kodlamaktadır; bu etkileşim daha sonraki kuartet modelinde yakalanmıştır ve fonksiyon kaybı mutasyonları, bir organ tipinin diğerine homeotik dönüşümlerine neden olmaktadır.
Klinik önem
ABC çerçevesi, süs bitkisi ıslahına rehberlik etmektedir — örneğin, güllerde ve birçok bahçe bitkisinde çiçeklerin katmerleşmesi, değişmiş organ-kimlik gen aktivitesini yansıtmaktadır — ve mahsullerde çiçek ve meyve yapısını manipüle etme çabalarına bilgi sağlamaktadır.
Tarihçe
1980'lerin sonlarında Arabidopsis ve Antirrhinum'da yapılan paralel genetik taramalar, homeotik çiçek mutantlarını tanımlamıştır; Coen ve Meyerowitz bu mutantları 1991'de ABC modeline sentezlemiştir; moleküler çalışmalar daha sonra MADS-box genlerini tanımlamış ve modeli D ve E fonksiyonlarıyla genişletmiştir.
Öne çıkan isimler
- Enrico Coen
- Elliot Meyerowitz
- Günter Theißen
İlgili konular
Temel eserler
- coen1991
- taiz2015
Sıkça sorulan sorular
- Bir çiçeğin dört halkası nelerdir?
- Dıştan içe doğru, tipik bir çiçek dört halkaya sahiptir: çanak yapraklar, taç yapraklar, erkek organlar ve dişi organlar ve ABC modeli, her bir halkanın kimliğinin genetik olarak nasıl belirlendiğini açıklamaktadır.
- Bir ABC mutantında ne olmaktadır?
- Bir gen sınıfının kaybı, homeotik dönüşümlere neden olmaktadır: örneğin, C sınıfı aktivitesinin kaybı, erkek organları taç yapraklara ve dişi organları çanak yapraklara dönüştürerek, birçok kültür bitkisinde bilinen gösterişli katmerli çiçekleri üretmektedir.