Virukset saavat kasveissa aikaan ketjureaktioita (Väitös M.Sc. Balaji Jada, 10.12.2013)
M.Sc. Balaji Jadan väitöstutkimus osoittaa kasvien ja virusten säätelyverkostojen monimutkaisuuden ja niiden voimakkaan keskinäisen linkittymisen
Turun yliopiston tiedote 5.12.2013
Kasvien ja tauteja aiheuttavien virusten väliset molekyylitasoiset vuorovaikutukset ovat monimutkaisia. Kasvin puolustautumisreaktioiden kautta ne voivat johtaa kasvin toipumiseen infektiosta, mutta jos puolustusmekanismit eivät toimi tai ovat riittämättömiä, ne johtavat viruksen lisääntymiseen solukossa sekä tautitilaan.
Virusproteiinien vaikutuksia isäntäkasveissa voidaan tutkia analyyttisesti siten että kyseistä proteiinia koodaava geeni eristetään viruksesta ja siirretään isäntäkasviin, jonka jälkeen sen yksin aiheuttamia vaikutuksia voidaan havaita erillään muista virusgenomin koodaamista tuotteista.
M.Sc. Balaji Jada on tutkinut erilaisten virusperäisten VSR-proteiinien vaikutuksia analysoimalla siirtogeenien vaikutuksia tupakka-kasveissa. Vaikutuksia analysoitiin tutkimuksessa mikrosiru-menetelmällä.
– Vertaamalla testikasveista ja villityyppisistä verrokkikasveista saatuja RNA-tasoja keskenään saadaan kattava kuva siirtogeenisissä kasvissa esiintyvistä geeniekspressiotasojen muutoksista. Geeniekspressio on soluissa monivaiheinen prosessi. Ensin geenin sekvenssi kopioidaan DNA:sta RNA:ksi, ja seuraavaksi RNA:n kantaman sekvenssin eli ohjeen mukaan syntesoidaan sitä vastaava proteiini. Jotkut geenituotteista vaikuttavat suoraan eliön ilmiasuun, mutta monet eivät. Tässäkin tutkimuksessa havaittiin että useiden tuhansien geenien ilmenemistasot voivat muuttua joissakin kasvilinjoissa ilman että ne vaikuttavat kyseisen kasvin ilmiasuun, Jada kertoo.
Ketjureaktiot johtuvat kasvin säätelytekijöiden muutoksesta
Jadan tutkimus osoitti, että eri kasvilinjoissa tuotetut siirtogeenit aiheuttivat merkittäviä muutoksia sekä lehtien että kukkien geeniekspressiotasoihin. Geenimuutokset olivat kuitenkin erilaisia.
– HC-Pro ja AC2-geenejä ilmaisevissa kasveissa havaittiin että geenien muuttuneet ilmenemistasot sisälsivät suunnilleen yhtä paljon lisääntyneitä ja vähentyneitä ekspressiotasoja, kun taas P25 geeniä tuottavissa kasveissa ilmenemistasot olivat kohonneet, Jada sanoo.
Ilmenemistasojen muutokset myös esiintyivät näissä kasveissa aivan eri geeneissä – yhteisiä muutoksia esiintyi vain keskeisissä puolustusreittien ja stressivasteiden geeneissä.
Tulos kuvastaa säätelyverkostojen monimutkaisuutta, ja niiden voimakasta keskinäistä linkittymistä ja takaisinkytkentää. Jonkin keskeisen säätelytekijän muuttuminen aiheuttaa kasvissa kerrannaisvaikutuksia monien eri signaalinvälitys- ja säätelyreittien kautta.
***
Tiistaina 10. joulukuuta 2013 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (Publicum, Pub3-auditorio, Assistentinkatu 7) julkisesti tarkastettavaksi Master of Science Balaji Jadan väitöskirja ”Functional genomic approaches for deciphering plant- virus interactions” (Kasvien ja virusten vuorovaikutusten tutkiminen funktionaalisen genetiikan menetelmin). Virallisena vastaväittäjänä toimii professori William O. Dawson Floridan yliopistosta USA:sta ja kustoksena professori Eevi Rintamäki.
M.Sc. Balaji Jada on syntynyt 1986 Intiassa ja siellä kirjoittanut ylioppilaaksi vuonna 2001. Master of Science -tutkinnon Jada suoritti Andhran yliopistossa 2008. Väitös kuuluu molekulaarisen kasvibiologian alaan.