Expansin gen ailesinin fasulye (Phaseolus vulgaris L.) bitkisinde biyoinformatik karakterizasyonu ve abiyotik stres ile ilişkisinin araştırılması

Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) bitkisi protein içeriği bakımından zengindir. Bundan dolayı insan beslenmesi için oldukça önemli bir kaynaktır. Ülkemizde tarımı ağırlıklı olarak İç Anadolu Bölgesinde yapılmaktadır. Expansin'ler ise bitkinin büyüyüp gelişmesinde rol oynayan ve çeşitli hormon yolaklarında yer alan bir gen ailesidir. Expansin gen ailesinin P. vulgaris genomunda tanımlanması, karakterizasyonu ve biyoinformatik analizleri bu çalışma ile ilk kez gerçekleştirilmiştir. Expansin gen ailesi 4 alt aileye ayrılmaktadır. Bunlar α-expansin (EXPA), β-expansin (EXPB), α-benzeri expansin (EXLA) ve β-benzeri (EXLB) expansindir. Yapılan bu çalışmada P. vulgaris'e ait 30 adet Expansin (PvEXP) geni tanımlanarak isimlendirilmiştir. Bu üyelerin 23 tanesi EXPA, 4 tanesi EXPB ve 1 tane EXLA ailesine aittir. EXLB alt ailesine ise P. vulgaris genomunda rastlanılmamıştır. PvEXP genlerinin, 11 fasulye kromozomunun 10'unda rastgele bir şekilde lokalize olduğu tespit edilmiştir. Protein uzunlukları 245 aa ila 275 aa arasında, pH değerleri ise 9.68 ila 4.81 ila 9.68 arasında değişmektedir ve gen üyelerinin çoğunlukla bazik özellik göstermektedir. PvEXP genlerinin promotor bölge analizi ve kodladıkları proteinlerin üyelerinin 3 boyutlu protein yapıları ve promotor bölgeleri analiz edilmiştir. Phaseolus vulgaris L. ile Arabidopsis thaliana arasında toplam 31 tane, Phaseolus vulgaris L. ile Glycine max L. arasında ise toplam 71 tane ortolog çift saptanmıştır. Gen üyelerinin ekzon-intron, motif yapıları, domainleri ve hedefledikleri ilişkili olduğu miRNA'lar tespit edilmiştir. Yapılan tez çalışması sonucunda bazı PvEXP genlerinin kuraklık stresine karşı mRNA seviyesinde istatistiksel olarak anlamlı yanıtlar verdikleri saptanmıştır ve bu genlerin bitkide kuraklık stresine verilen cevapta rol oynayabileceği düşünülmektedir. Sonuç olarak abiyotik stres yolaklarında önemi bilinen PvEXP genleri bu çalışma ile hem ekonomik hem de tarımsal açıdan oldukça büyük bir öneme sahip P. vulgaris üzerinde ilk kez incelenmiştir. Elde edilen sonuçların iİleride gerçekleştirilecek çeşit geliştirme çalışmalarına da rehber olacağı olabileceği düşünülmektedir.