Bitkiler, düşük molekül ağırlıklı moleküllerden polimerlere kadar, farklı endüstriyel ve farmasötik uygulamaları olan çok geniş bir bileşik çeşitliliği üretirler. Bu tür bileşikler sıklıkla, birçoğu bitki yüzeyinde yer alan bezsel trikomlar veya nektaryumlar gibi veya sırasıyla idiyoblastlar ya da lateks ve reçine kanalları gibi dahili olarak konumlanan oldukça uzmanlaşmış yapılar tarafından üretilir ve salgılanır. Bununla birlikte, tüm bu bez türleri aktif metabolizmaya işaret eden birçok özellik göstermesine rağmen, bu özel salgı yapılarının biyolojisi hakkında nispeten az şey bilinmektedir. Özellikle, Nepenthes gibi etçil bitkilerin bezleri, bitki hücre biyolojisinde model sistemler olarak görülebilir1.
Etçil bitkiler, Charles Darwin'in 'Insectivorous Plants' (Böcekçil Bitkiler) adlı eserinin yayınlandığı 1875 yılından beri birçok çalışmanın konusu olmuştur2. Ancak, moleküler düzeyde araştırmalar sadece son birkaç yılda yapılmıştır ve bilgilerimiz hâlâ sınırlıdır. Örneğin, Nepenthes cinsine ait ibrik bitkilerinin sindirim sıvısının protein bileşimi henüz tam olarak bilinmemektedir. Yakın zamanda ancak birkaç hidrolitik protein ve bunlara karşılık gelen birkaç gen tanımlanabilmiştir3. Nepenthes türlerinin düşen-tuzaklarında (Şekil 1), çok hücreli bezler ibriklerin iç tabanında yer alır. Bu bezler, hem sindirim enzimlerinin üretilip ibrik sıvısına salgılanmasını hem de çözünmüş besinlerin ibrik sıvısından emilimini gerçekleştirir4. Bu nedenle, bu çift fonksiyonlu bezler, Nepenthes türlerinin etçilliğinde merkezi bir konuma ve işleve sahip olan ve detaylıca incelenmeye değer benzersiz bir mikro dokuyu temsil etmektedir.

Şekil 1. Nepenthes alata ibriği. İbriğin alt kısmı, sindirim sıvısını ve iç kısımdaki bezleri içerir.
Daha büyük görüntüyü görmek için buraya tıklayın.
Bitki bilimlerinde, tanımlanmış bir doku yerine tüm organlar incelendiği için birçok deneysel yaklaşım 'dökme materyale' (bulk material) dayanmaktadır. Bunun sonucunda, bu materyallerinle homojenizasyonu ve analizi, yalnızca bireysel dokulara ve hücrelere kıyasla seyreltilmiş ve orantılı sonuçlar sağlayabilmektedir5. Bu sorunu çözmek için, örneğin lazer yakalama mikrodissection (LCM) olarak adlandırılan mikrohazırlama teknikleri geliştirilmiş ve spesifik bitki dokularını toplamak ve bunların bireysel içeriklerini analiz etmek için başarıyla kullanılmıştır6. Bununla birlikte, RNA gibi kararsız ve/veya hızla bozunan hücre bileşenleri hedeflendiğinde LCM genellikle kısıtlı kalmaktadır. Böyle bir durumda, zaman alan ve genellikle biyomoleküllerin bozunmasıyla seyreden önceden doku fiksasyonu ihtiyacı bir dezavantaj teşkil etmektedir. Ayrıca, birçok bitki dokusunun yüksek su içeriği ve hücre duvarlarının sağlamlığı nedeniyle LCM, taze dokudan doğrudan hazırlama işleminde sıklıkla başarısız olmuştur7. Genlerden mRNA ve proteinlere, ikincil bileşiklerden bunların biyosentezine kadar salgı bezlerinde bulunan hücresel bileşenleri incelemeye yönelik her türlü yaklaşım, özel hazırlık için alternatif tekniklere ihtiyaç duymaktadır. Bu nedenle, tek hücreleri ve hatta hazırlıktan sonra bütünlüğü korunan çok hücreli bezleri izole etmek için spesifik teknikler gereklidir.
Burada, doğrudan mikroskobik görselleştirme özelliğine sahip mekanize bir mikroörnekleme platformunun kullanıldığı bir yöntem sunulmaktadır. Bu teknik, şu bitkilerin ibriklerinden tekil bezlerin hazırlanmasında hem hızlı hem de verimlidir: Nepenthes türler. Bu çok hücreli bezler bifonksiyoneldir, yani Salgılama süreçlerinin yanı sıra alma süreçlerinde de yer alırlar, sessildirler ve maruz kalmamış hücre tabakaları, bir endodermis oluşturacak şekilde emprenye olmuştur. Tüm bezler, komşu dokulardan ayrıştırılarak bir PCR tüpüne belirgin bir şekilde yerleştirilebilir. Bu teknik, bez dokularındaki belirli genlerin yanı sıra gen ekspresyonunun çalışılması için uygulanmaktadır.