Fasulyede GPAT gen ailesinin karakterizasyonu ve kuraklık stresi altında PvGPAT1 geninin transgenik yaklaşımla fonksiyonunun belirlenmesi

GPAT (sn-Gliserol-3-fosfat-1-O-asiltransferaz), membran lipidlerinin biyosentezinde anahtar bir enzimdir. Gliserolipidlerin üretiminde iki tür GPAT yer alır. sn-1-GPAT'lar lizofosfatidik asit oluşturmaktan sorumluyken, sn-2-GPAT'lar monoaçilgliserolü üretir. Yapılan literatür taramalarına göre Phaseolus vulgaris'in GPAT genlerinin karakterizasyonu ile ilgili bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu çalışma, kuraklık ve tuz stresine maruz bırakılan fasulye yapraklarında GPAT genlerinin ekspresyon profillerini değerlendirmeyi ve biyoinformatik araçlar yardımıyla GPAT gen ailesi üyelerinin genom çapında analizinin yapılması amaçlanmıştır. Ayrıca kloroplastik PvGPAT1 geninin klonlanarak elde edilmesi ve bu klonun tütün bitkisinde aşırı ifade ettirilerek kuraklık stresi altında fonksiyonunun belirlenmesi de amaçlanmıştır. Bu çalışmada fasulye genomunda moleküler ağırlıkları 50,2 kDa ile 60,4 kDa, amino asit sayıları 376 ile 539, teorik izoelektrik noktası 8,41 ile 9,46 ve instabilte indeksi 31,84 ile 51,38 arasında değişen 13 PvGPAT geni saptanmıştır. P. vulgaris, Arabidopsis thaliana, Glycine max, Vitis vinifera, Lens culinaris ve Cicer arietinum türlerinin GPAT proteinleri arasında filogenetik analiz yapılmıştır. A. thaliana ve G. max GPAT proteinlerinin evrimsel süreçte PvGPAT genleri ile daha yakın ilişki gösterdiği belirlenmiştir. Seçilen altı PvGPAT geni ile yapılan qRT-PCR analizlerinde bu genlerin tuz, kuraklık ve melatonin uygulamalarındaki ifade düzeyleri incelenmiştir. Ayrıca kuraklık stresi altında tütün bitkisinde PvGPAT1 geninin aşırı ifadesinin sonuçları kuraklık stresine karşı yanıtta bu genin düzenleyici bir fonksiyona sahip olduğunu doğrular niteliktedir. Bu çalışmadan elde edilen veriler ışığında PvGPAT1 geninin kuraklık stresine yanıttaki rolü hakkında literatürde bulunan boşluğu dolduracağı beklenilmektedir.