Uncovering structural genomic contents of wheat

Dünya genelinde önemli bir gıda olan buğdayın üretim hızı çeşitli stress faktörleri tarafından kısıtlanmaktadır. Strese dayanıklı kültürlerin geliştirilmesi ise buğday ve/veya buğday ile etkileşimde olan türlerin moleküler mekanizmalarının ve yapısal elementlerinin anlaşılmasıyla sağlanabilir. Günümüzdeki referans genomunun yayınlanmasına kadar, buğdayın büyük ve karmaşık genom yapısı bu moleküler mekanizmaların anlaşılmasını zorlaştırıyordu. Bu çalışmada, bitkilerin yapısal parçalarının anlaşılmasını sağlayacak methodlar oluşturmaya, olan methodlarıysa geliştirmeye çalıştık. Bahsi geçen methodlar; miRNA belirleme, tüm özelliklerine bakarak elle lncRNA belirleme, yapay zeka kullanarak buğday genomuna özel lncRNA tanımlama and WES data analizlerinde kullanılan programların karşılaştırılması. Tüm bu methodları kullanarak, buğday genomunun yapısal elementlerini bu çalışmada ortaya çıkartmaya çalıştık. Geliştirilen tanılama methodları ve lncRNA moleküllerinin manuel belirlenmesi ile durum buğdağı ve ekmeklik buğdayın önemli bir böceği olan ekin sap arısında birçok miRNA ve lncRNA molekülleri ortaya çıkardık. Tetraploid buğday türlerinde kapsamplı bir transkriptom analizi gerçekleştirdik ve kuraklığa duyarlı transcriptleri ortaya çıkardık. Ayrıca, sap arısı larvası ile buğday arasındaki miRNA geçişine yönelik bulguları gösteren ilk çalışmayı sunduk. Böylece, buğday türlerine ait bilinen genetik bilgileri artırmanın dışında, bu çalışma buğdayın biotik ve abyotik stress tepkilerini çalıştıran önemli elementleri de ortaya çıkarmaktadır. Bu çalışmada, aynı zamanda, buğday lncRNA moleküllerinin doğru ve hızlı tanımlayabilmek için yapay zeka kullanılmıştır. Anotasyonları yapılmış hexaploid ve tetraploid buğdağ genomlarını da kullanarak, en sık kullanılan programların üzerinde bir doğruluk payı (%99.81) sağladık. Son olarak, varyant tanımlama için kullanılan programların karşılaştırmalı değerlendirmesini yaptık. Sekiz eşleştirici ve üç tarayıcı arasından buğday için en etkili kombinasyonu seçtik. Sonrasında, bu en iyi kombinasyonu kullanarak, 48 farklı elit buğday kültüründeki varyantları ortaya çıkardık. Genel olarak, bu çalışmada buğday bitkilerindeki yapısal değişkenler, miRNA ve lncRNA molekülleri ortaya çıkarılmıştır.