Şeker pancarı genomunda bZIP genlerinin biyoinformatik analizleri ve kuraklık - sıcaklık stres koşullarında ifade profilleri

Lösin fermuar (bZIP) transkripsiyon faktörü ailesi, bitkilerdeki en büyük ve en çeşitli transkripsiyon faktörü ailelerinden biridir. Bitki büyümesini ve gelişimini düzenlemesine ek olarak biyotik ve abiyotik streslere yanıtta önemli rol oynamaktadır. Şeker pancarı (Beta vulgaris L.) taksonomik olarak, Amaranthaceae ailesine ve Beta cinsine aittir. Bu çalışmada, şeker pancarı genomunda 251 adet bZIP geni belirlenmiştir. BvbZIP genlerinin kromozomal dağılımları incelendiğinde en çok genin 7. kromozomda yer aldığı görülmüştür. Tahmini gen yapısı analizine göre 28 adet BvbZIP geninin intron içermediği saptanmıştır. Arabidopsis, soya, çeltik ve kavak bitkilerindeki bZIP genleri ile karşılaştırmalı fiziksel haritalara bakıldığında en çok ortolog gene sahip bitkinin soya olduğu görülmüş ve en yakın ayrılma süresi kavak bitkisindeki genler ile belirlenmiştir. Ayrıca BvbZIP genleri için filogenetik ilişkileri, korunmuş amino asit motifleri, gen ontolojileri, bZIP genlerini hedefleyen miRNA'ları, tahmini üç boyutlu yapıları farklı biyoinformatik araçlar kullanılarak belirlenmiştir. Bunlara ilaveten, açık veri tabanlarından elde edilen transkriptom verileri kullanılarak bu genlerin farklı koşullardaki ifade profillerinin incelenmesi yapılmış olup seçilen genler kuraklık toleranslı ve kuraklık hassas şeker pancarı çeşitlerinin yaprak dokularında RT-PZR analizi ile incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda şeker pancarında BvbZIP-31, BvbZIP-54, BvbZIP-59 ve BvbZIP-63 genlerinin abiyotik stres direncinde rol aldığı düşünülmektedir. Ayrıca BvbZIP-59 geninin her iki çeşitte de tüm streslerde ifade seviyelerinin belirgin bir şekilde arttığı görülmüştür. Böylece 2014 yılında şeker pancarının tüm genom dizisi çıkarılmış olsa da şeker pancarı genomunda ilk kez bu tez çalışması kapsamında bZIP genlerinin belirlenmesi, karakterizasyonu ve sıcaklık, kuraklık, sıcaklık-kuraklık kombine strese karşı yanıtlarının incelenmesi ve bu stresler altında oluşan moleküler mekanizmalar hakkında önemli bilgiler elde edilmiştir. bZIP gen ailesine ait elde edilen bilgiler ışığında, sıcaklık, kuraklık ve kombine stres koşullarına dayanıklı şeker pancarı ve diğer tarım bitkilerinin üretilmesine katkı sağlayacak önemli verilerin elde edileceği düşünülmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Şeker Pancarı, bZIP, Biyoinformatik Analizler, Sıcaklık, Kuraklık ve Kombine Stresi, Gen Ekspresyon Analizi