İsviçreli bilim insanları yaptıkları araştırmalarda, çimlenme sırasında, bir tohum içindeki embriyonun 48 saatten kısa bir sürede fotosentez yapabilen genç bir fide haline gelmesi gerektiğini keşfettiler. Embriyo bu süre zarfında, sadece hızlı bir şekilde tüketilen iç rezervlerine güvenir. Bu nedenle, hızlı bir şekilde hayatta kalmasını sağlamak için şeker üretmesini sağlayacak işlevsel kloroplastlar, hücresel organeller yaratmalıdır.
Karasal ortamlardaki çiçekli bitkilerin şaşırtıcı şekilde çoğaltılması ve çeşitlendirilmesi, esas olarak evrim sırasında tohumların ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır. Uykusuz olan embriyo kapsüllenir ve dispersiyonunu kolaylaştıran çok dayanıklı bir yapıda korunur. Bu aşamada fotosentezi gerçekleştiremez ve çimlenme sırasında tohumda depolanan besleyici rezervleri tüketir.
Dünyanın 'Küresel Tohum Deposu' Sular Altında Kaldı!
Embriyonun uyanışı, proplastinin ve fotosentez sayesinde şeker üretebilen biyolojik fabrikalara, kloroplastlara ayrılmasına neden olur. Bitki Fizyolojisi Laboratuarı direktörü Felix Kessler "Binlerce farklı protein gelişmekte olan kloroplastlara aktarılmalı ve bu süreç sadece TOC159 adlı bir proteinin varlığında gerçekleşebilir. Eğer eksikse, bitki kloroplastlarda tükenir ve albino kalır." ifadelerini kullandı.
Dış koşullar çimlenme için uygun hale geldiğinde, tohumda GA konsantrasyonu artar. Biyologlar, bu hormonun yüksek konsantrasyonlarının, TOC159 proteinlerinin bozunmasını dolaylı olarak engellediğini keşfettiler. Ayrıca bu nedenle proplastidlerin zarına sokulabilir ve aynı zamanda hücresel atık selesinden kaçan fotosentetik proteinlerin kargolarının ithal edilmesini sağlayabilir.
