Proteozom inhibisyonunun domates üzerindeki etkilerinin araştırılması

Bitkiler yaşam döngüleri boyunca büyüme ve gelişmelerini olumsuz yönde etkileyecek birçok abiyotik ve biyotik stres faktörleri ile karşılaşırlar. Bu stres koşullarının sonucu olarak reaktif oksijen türleri (ROS) üretirler ve oksidatif strese strese maruz kalırlar. Bitkiler oksidatif stres altında yaşamlarını devam ettirebilmek ve stresle başa çıkabilmek için ROS'un detoksifikasyonunu sağlayan çeşitli antioksidanlara sahiptir. Hücrede gen anlatımı düzenlenlenerek antioksidan üretimi değiştirilir ve oksidatif stresin neden olduğu hasarların azaltılması sağlanır. Ubikitin proteozom sistemi (UPS) bitkilerde hücre bölünmesi, gelişim, abiyotik ve biyotik strese yanıt oluşturma süreçlerinde rol oynayan önemli bir sistem olarak tanımlanmıştır. Hücrede hasarlı, yanlış katlanmış ve kısa ömürlü proteinleri parçalayarak veya işleyerek hücresel dengenin korunmasını sağlar. Proteozom inhibitörleri, ubikitin proteozom sisteminin farklı biyolojik süreçlerde rolünü belirlemede temel araçlar olmuştur. MG132, çalışmalarda en çok kullanılan güçlü, geri dönüşümlü, sentetik peptit aldehit grubu proteozom inhibitörüdür. Yapılan çalışmalar proteozom inhibisyonundan etkilenen hücrelerde daha yüksek ROS üretimi olduğunu göstermiştir. Buna göre proteozomlar, bitkilerde ROS üretiminin doğrudan düzenleyici mekanizmasıdır. Proteozom inhibisyonu ve oksidatif stres ilişkisi maya ve memeli hücrelerinde iyi tanımlanmıştır. Buna karşın bitkilerde proteozom inhibisyonunun sebep olduğu yanıt mekanizmaları hakkında bilgi sınırlıdır. Bu tez çalışmasında İstanbul Üniversitesi Alfred Heilbronn Botanik Bahçesi'nde yabani tip Lycopersicon esculentum bitkisi yetiştirilmiştir ve elde edilen tohumları doku kültüründe kullanılmıştır. Kök, gövde ve yaprak dokularına 50 µM MG132 proteozom ihnibitörü uygulaması sonucunda antioksidan mekanizmalarla ilişkili olduğu bilinen SLGR1, SLPhGPX, SLCAT1, SLFe-SOD, SLGPX, SLCu/Zn-SOD, SLcAPX ve SLGST genlerinin gen anlatım düzeyleri gerçek zamanlı PZR ile belirlenmiştir. Yapılan analiz sonucunda kök, gövde ve yaprak dokusunda SLPhGPX, SLCAT1, SL-Fe-SOD ve SLcAPX genlerinde anlamlı bir değişiklik olmadığı görülmüştür. Bunun yanında kök dokusunda SLGR1 ve SLGST genlerinin anlatımları artmıştır. Yaprak dokusunda ise SLGPX, SLCu/Zn-SOD ve SLGST genlerinin anlatımı anlamlı düzeyde artmıştır. Gövde dokusunda, çalışılan genlerin anlatımında anlamlı bir değişiklik saptanmamıştır. Proteozom inhibisyonu oluşturularak domates kök, gövde ve yaprak dokularından elde edilen bu bilgilerin bitkilerde antioksidan sistem ile proteozom sistemi arasındaki ilişkinin anlaşılmasına yardımcı olacağı düşünülmektedir. Anahtar kelimeler: proteozom inhibisyonu, MG132, Lycopersicon esculentum, proteozom aktivite, antioksidan gen.