Bazı yerli buğday çeşitlerinde ağır metal stresine karşı miRNA cevaplarının araştırılması

Bu çalışmada kadmiyum stresine maruz bırakılan iki farklı buğday çeşidinin (Kutluk-94 ve Kunduru-1149) Cd biriktirme potansiyelleri ile ağır metal stresinde görevli olduğu bilinen 3 farklı miRNA, miR159, miR171 ve miR395'in ekspresyon seviyelerindeki değişikliğin belirlenmesi amaçlanmıştır. Kutluk-94 ve Kunduru-1149 tohumları petrilerde distile su ile çimlendirilmiş, daha sonra buğday fideleri 100, 200 ve 300 µM CdCl2 solusyonunda bir hafta süre ile muamele edilmiştir. Buğday kök ve yaprak örneklerinde Cd miktarı yaş yakma yöntemi kullanılarak ICP-OES cihazında ölçülmüştür. Hem Kutluk-94 hem de Kunduru-1149 çeşitlerinin yaprak ve köklerinde biriken Cd miktarları kontrol grubu ile kıyaslandığında istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Kutluk-94 ve Kunduru-1149 yapraklarında biriken Cd miktarı açısından belirgin bir farklılık yokken, köklerde ise tüm konsantrasyonlarda anlamlı bir farklılık söz konusudur (p<0.05). Kunduru-1149 çeşidi köklerinde daha fazla Cd birikimi tespit edilmiştir. miRNA ekspresyon seviyeleri RT-PCR yöntemi ile belirlenmiştir. Artan Cd dozlarında ağır metal stresi ile ilişkili miR159, miR171 ve miR395'in ekspresyonları çeşitler arasında değişiklik göstermiştir. Kunduru-1149'da miR159 ekspresyonu kökte yukarı regüle edilirken, yaprakta ise 100 µM'lık konsantrasyon hariç diğer konsantrasyonlarda aşağı regüle edilmiştir. Kutluk-94' de ise miR159'un ekspresyonunun hem yaprak hem de kökte yukarı regüle edildiği tespit edilmiştir. miR171'in ekspresyonunun Kutluk-94 yaprak ve köklerinde 100 µM'lık konsantrasyonda yukarı regüle edildiği, 200 ve 300 µM'lık konsantrasyonda ise aşağı regüle edildiği görülmüştür. Cd uygulanan Kunduru-1149 bitkilerinin kök ve yapraklarında ise miR171'in ekspresyonu aşağı regüle edilmiştir. Son olarak, miR395'in ekspresyonunun Kutluk-94 yapraklarında 100 µM'lık konsantrasyonda aşağı regüle edildiği, 200 ve 300 µM'lık konsantrasyonda ise yukarı regüle edildiği gözlenmiştir. Kutluk-94 köklerinde ise miR395'in ekspresyonunun tüm konsantrasyonlarda yukarı regüle edildiği görülmüştür. Kunduru-1149 yapraklarında tüm konsantrasyonlarda miR395'in ekspresyonunun aşağı regüle edildiği, köklerde ise 100 µM'lık konsantrasyonda aşağı regüle edilirken, 200 ve 300 µM'lık konsantrasyonda yukarı regüle edildiği gözlemlenmiştir. Buğdayda bugüne kadar ağır metal stresinde görevli miRNA'lar ile ilgili yapılan çalışmalar olmakla birlikte bu çalışma yerli buğday çeşitleri üzerinde ağır metal stresi ile ilişkili miRNA'ların araştırıldığı ilk çalışmadır. Çalışmadan elde edilen bilgiler bu konuda yapılacak sonraki çalışmalara rehberlik etmesi açısından önemlidir.