Bilgi Bankası

Glutamin sentetaz (GS)

Glutamin sentetaz (GS), aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde azot asimilasyonunun temel enzimlerinden biridir. Nitratın (NO₃⁻) indirgenmesiyle oluşan amonyumun (NH₄⁺) glutamata bağlanarak glutamin sentezlenmesini katalizler.
Bu reaksiyon, bitkide organik azot bileşiklerinin (amino asit, protein, nükleik asit) sentezinin ilk basamağını oluşturur.

Kimyasal Özellikleri ve Reaksiyonu

Özellik Açıklama
Tam adı Glutamin sentetaz (EC 6.3.1.2)
Yerleşim yeri Sitozol ve kloroplast (iki izoform: GS1, GS2)
Reaksiyon Denklemi Glutamat + NH₄⁺ + ATP → Glutamin + ADP + Pi
Enerji kaynağı ATP
Cofaktör Mg²⁺ veya Mn²⁺
Optimum pH 7.5 – 8.2

Aspir Bitkisinde GS’nin Fizyolojik Rolleri
Süreç / Görev GS’nin Rolü Açıklama
Azot Asimilasyonu NH₄⁺ → Glutamin dönüşümünü katalizler Bitkideki amonyum toksisitesini önler.
Amino Asit ve Protein Sentezi Glutamin üzerinden diğer amino asitlerin üretimi Yapısal proteinlerin temel kaynağını oluşturur.
Fotosentez ve Yaprak Azotu Kloroplast GS2 formu aktiftir Fotorespirasyonda oluşan NH₄⁺’u yeniden asimile eder.
Kök Beslenmesi ve Büyüme GS1 formu köklerde aktiftir Kök azot çevrimini ve enerji dengesini sağlar.
Stres ve Detoksifikasyon NH₄⁺ ve ROS birikimini engeller Kuraklık ve tuzluluk koşullarında dayanıklılığı artırır.

Aspirde GS Aktivitesini Etkileyen Faktörler

  • Azot Kaynağı: Nitrat + amonyum karışımı GS aktivitesini en çok artırır.

  • Molibden ve Magnezyum: Molibden NR aktivitesiyle bağlantılıdır; Mg²⁺ GS için zorunludur.

  • Işık: Işıklı koşullar GS2 formunu uyarır; karanlıkta aktivite azalır.

  • Karbon/Nitrojen Oranı (C/N): Yüksek karbon kaynağı GS ekspresyonunu destekler.

  • Stres Faktörleri: Kuraklıkta aktivite azalabilir, uygun biyostimülant uygulamalarıyla dengelenebilir.

GS ve GOGAT Enzim Çifti – “GS/GOGAT Döngüsü”

Enzim Görev Bağlantı
GS (Glutamin sentetaz) NH₄⁺’u glutamine bağlar Amonyum detoksifikasyonu
GOGAT (Glutamat sentaz) Glutaminden glutamat üretir Organik azot döngüsünü tamamlar

Bu iki enzim birlikte, bitkide azotun organik bileşiklere dönüşümünü sağlar.

Aspirde GS Aktivitesini Artıran Uygulamalar

  • Amonyum + Nitrat kombinasyonlu azot gübreleri (örneğin: CAN, NitrAmmonik çözeltiler).

  • Magnezyum ve kükürt içeren yaprak gübreleri.

  • Aminosit + deniz yosunu bazlı biyostimülantlar.

  • Stres dönemlerinde Brassinosteroid veya Salisilik Asit uygulamaları.

İlaç Önerileri