Bilim insanları uzun zamandır limonların diğer narenciye kuzenlerine kıyasla neden bu kadar güçlü bir ekşi tada sahip olduğunu merak ediyordu. Şimdi ise Çinli araştırmacıların yaptığı bir çalışma, limonun kendine özgü asiditesinin ardındaki genetik mekanizmayı haritalandırarak, bu meyvelerin nasıl ağız buruşturacak kadar ekşi hale geldiğini kontrol eden karmaşık bir DNA sistemini ortaya çıkardı.
Ekşiliğin arkasındaki bilim, limondaki organik asitlerin %75-97’sini oluşturan ve hem tatlarını hem de kullanım alanlarını belirlemede çok önemli bir rol oynayan sitrik aside dayanıyor. Bu yüksek asit içeriği sadece lezzetle ilgili değildir; gıdaların korunması için gereklidir, limonları yemek pişirmede nasıl kullanabileceğimizden meyve suyu üretimine ve ilaçlarda etken madde uygulamalarına kadar pek çok konu için önemlidir.
Önceki çalışmalar asit içeriğini ölçmeye veya hastalık direncini incelemeye odaklanırken, limonların sitrik asit içeriğini nasıl oluşturduğuna dair karmaşık süreç şimdiye kadar yeterince anlaşılamamıştı.
Horticulture Research dergisinde yayınlanan araştırma, Tayvan’dan ‘Xiangshui’ limonları olarak adlandırılan bir çeşide odaklandı. Mevsimsel olarak meyve veren tipik limon ağaçlarının aksine, bu ağaçlar yıl boyunca çiçek açıyor ve meyve üretiyor. Çekirdeksiz gelişiyor, diğer çeşitlerden daha erken olgunlaşıyor ve bol miktarda hasat veriyor. Kendine özgü dikdörtgen bir şekle sahip olmaları ve sarımsı yeşilden olgun sarıya kadar olgunlaşmaları, onları ticari tarım için özellikle değerli kılıyor.
Bilim insanları, gelişmiş DNA dizileme teknolojisini kullanarak limonun genetik planının tamamının haritasını çıkardı ve dokuz kromozom boyunca düzenlenmiş yaklaşık 27.945 gen belirledi. Genom adı verilen bu genetik kullanım kılavuzu, yaklaşık 364,85 milyon DNA yapı taşını kapsıyor. Dikkatli bir analiz sonucunda, bu limonların en yakın akrabaları olan ağaç kavunundan yaklaşık 2,85 milyon yıl önce ayrıldığı belirlendi. Bu evrimsel içgörü, limonların zaman içinde benzersiz özelliklerini nasıl geliştirdiklerini açıklamaya yardımcı oluyor.
Araştırma ekibi daha sonra, küçük kimyasal işaretleyicilerin DNA’ya bağlandığı ve genlerin nasıl kullanıldığını etkilediği biyolojik bir süreç olan DNA metilasyonunu inceledi. Bu belirteçler DNA dizisinin kendisini değiştirmez, ancak gen aktivitesini yukarı veya aşağı çevirebilen kısma anahtarları gibi davranır. Meyveleri üç aşamada (genç, büyüyen ve olgun) inceleyerek, bu kimyasal anahtarların meyve gelişimi sırasında önemli değişimlere uğradığını buldular.
Araştırmacılar, limonlar olgunlaştıkça, sitrik asit üretmeye yardımcı olan PEPCK adlı önemli bir genin daha aktif hale geldiğini ve meyvenin artan ekşiliğiyle uyumlu olduğunu buldular. Ayrıca DNA metilasyonu (RdDM) adı verilen başka bir genetik sürecin de zamanla daha aktif hale geldiğini keşfettiler. Bu süreç, DNA’daki sitrik asit seviyelerini kontrol etmeye yardımcı olan kimyasal anahtarları etkiliyor gibi görünüyor, ancak asitliği yönlendiren tek faktör bu değil.
Bilim insanları ayrıca sitrik asit üretimini kontrol etmek için birlikte çalışan daha geniş bir gen ağını da ortaya çıkardı. Bu ağ, tatlı portakal ve pomelos gibi daha az ekşi akrabalarına kıyasla limonlarda belirgin şekilde daha yüksek aktivite gösteren birkaç ana düzenleyiciyi içeriyor. Farklı turunçgillerdeki asit seviyeleri karşılaştırıldığında, bu genetik farklılıkların bir limonu ısırmanın diğer turunçgillere kıyasla neden bu kadar yoğun bir ekşi hissi verdiğini açıklamaya yardımcı olduğunu buldular.
Bu çalışmadan önce, bilim insanları limonlara ekşi tadını sitrik asidin verdiğini biliyordu ancak üretimini kontrol eden genetik mekanizmaları anlamıyorlardı. Şimdi, DNA metilasyonundan etkilenen belirli genlerin meyvenin gelişimi boyunca bu süreci düzenlediğini biliyoruz.
Bu bilgi, özelleştirilmiş asit seviyelerine sahip yeni narenciye çeşitleri geliştiren çiftçiler ve tarım şirketleri için daha verimli ıslah programlarını kullanmak için fırsat olabilir. Bu çeşitler, endüstriyel kullanım için süper ekşi limonlar, taze yemek için daha hafif olanlar veya belirli mutfak uygulamaları için belirli asit profillerine sahip meyveler içerebilir.
Birçok endüstri sitrik asidi doğal bir koruyucu ve tatlandırıcı madde olarak kullanmakta. Bitkilerin bu bileşiği nasıl ürettiğinin daha iyi anlaşılması, doğal kaynaklardan elde etmenin daha verimli yollarını sağlayabilir.
Bu araştırma laboratuvardan meyve bahçesine taşındıkça, narenciye yetiştirme ve yetiştirme şeklimizi yeniden şekillendirebilir.
Kaynak: https://studyfinds.org/
