125
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Hıyar rekombinant ınbred hatlarda yalancı mildiyö (Pseudoperonospora cubensis)'e karşı dayanıklılık mekanizmasının ve kalıtımının araştırılması
Yalancı mildiyö (Downy Mildew) patojeni Pseudoperonopora cubensis hıyar üretiminde meyve verimi ciddi derecede olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle Downy Mildew'e dayanaklılık sağlanması oldukça önemlidir. Bu çalışmada hassas materyal olan 41311 ve Pakistan orjinli dayanıklı materyal olan A064949 ile popülasyon oluşturulmuştur. Bu popülasyonlar geriye melezleme ile elde edilmiştir ve bu hatlar F9, F10 kademelerine kadar kendilenmiştir. Yaptığımız gözlemlerin sonucuna göre, dayanıklı ve hassas materyallerden melezlemeler sonucu hibritler elde edilmiştir. Elde ettiğimiz dayanıklı ve hassas hatlar ile bunların hibritleri sera koşullarında fenotipik olarak Yalancı mildiyö (Downy Mildew) skorlaması yapılmıştır. Bunun yanı sıra tüm materyallerin serada agronomik karakterleri gözlemlenmiştir. Sera koşullarında dikimi yapılan tüm popülasyonlardan izole edilen DNA'lar genomu temsil eden 96 SNP markırı ile genotiplenmiştir. Fenotipik olarak gözlemi yapılan Yalancı mildiyö (Downy Mildew)'in QTL'ler ile SNP markırlarının bağlantıları araştırılmıştır. Araştırmak sonuçlarına göre 3.,4.,ve 5.kromozomlar yalancı mildiyö dayanımında önemli bir etkiye sahiptirler. Bu çalışmada kullanılan A, F, O, Q, R kodları ile anılan markırlar ile markır yardımlı seleksiyon yapılabileceği görülmüştür. Bu markırlar kullanılarak mildiyö dayanıklı hat ve hibrit geliştirilmesi sağlanabilir.
Asmada (Vitis vinifera L.) CRISPR/Cas9 genom düzenleme teknolojisi ile küllemeye (Erysiphe necator) dayanıklı bitkilerin geliştirilmesi
Dünya çapında asma yetiştiriciliğinde ekonomik açıdan en büyük kayıplar Erysiphe necator'un neden olduğu külleme hastalığından kaynaklanmaktadır. Dünyada toplam üzüm üretiminin yaklaşık %90'ına karşılık gelen çeşitlerin oluşturduğu Vitis vinifera L. türüne ait asmaların yaklaşık tamamının bu hastalığa hassas olduğu kabul edilmektedir. Patojenin dünyadaki üzüm yetiştirme bölgelerine yayılmış olması, bağcılıkta sık ilaçlama programlarının kullanımını gerektirmektedir. Bu amaçla kullanılan kimyasallar, yetiştiriciler için ek üretim maliyeti olmakla birlikte bağda çalışanlar ve bağda bulunan faydalı organizmaların sağlığını da olumsuz etkilemektedir. Son yıllarda pek çok araştırma, S (susceptible) genleri olarak tanımlanan, bitki ve patojen arasındaki uyumlu etkileşime olanak sağlayan genlerin dirençli tür ıslahında kullanım potansiyeli bulundurduğunu göstermektedir. MLO adı verilen lokuslarda bulunan S-genlerinin susturulması ile bitkilere külleme direnci kazandırılabileceğine yönelik çeşitli araştırmalar bulunmaktadır. A. thaliana, arpa, domates gibi bitkilerde bu uygulamanın başarılı sonuçları, asmada MLO genleri ile gerçekleştirilecek gen susturma çalışmaları için umut olmuştur. Çalışmada, CRISPR teknolojisinin uygulama alanlarından; gen susturma ve baz düzenlemesi birlikte kullanılarak MLO ve ALS (asetolaktat sentaz) genlerinde mutasyonlar oluşturulması hedeflenmiştir. Bunun için Agrobacterium tumefaciens ve CRISPR/Cas9 sistemi kullanılarak, ilgili kılavuz RNA'lardan asmaya hem geçici hem de kalıcı olarak aktarılanların seçilmesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda, MLO genlerini susturmaya yönelik hazırlanmış vektör tasarımının yanında ALS (asetolaktat sentaz) genlerini hedefleyen ek bir tasarım, bitkiye A. tumefaciens EHA105 suşu aracılığıyla entegre edilmiştir. Bunun için öncelikle ALS genlerine yönelik hazırlanan transformasyon vektörünün ilgili genlerde baz değişimi (C→U(T)) gerçekleştirmesi, Prolin (ALS1 geni için Pro 74, ALS2 geni için Pro175) amino asidinin Serin'e dönüştürülmesi hedeflenmiştir. Bu değişikliğin bitkilerde sülfonil üre grubu herbisitlere karşı dayanım geliştirdiği literatürde yer alan çok sayıda çalışma ile gösterilmiştir. Geçici transformasyon sonrası seçilen embriyojenik kalluslar sülfonil üre grubu herbisit seleksiyonundan geçirilerek bitki rejenerasyonları sağlanmıştır. Çalışma sonunda Siyah Kişmiş çeşidinde rejenere edilen 132 bitkinin 28'inde transformasyonun kalıcı olarak gerçekleştiği belirlenmiştir. Bunlar arasında 2 bitkide Gly177 rezidülerde tek baz mutasyonları izlenmiştir. Geçici entegrasyonun değerlendirildiği, kalan 104 bitkide mutasyon izlenmemiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçların, asmada Siyah Kişmiş çeşidinde izlenecek gen aktarma çalışmalarında etkin olarak kullanılabileceği, transgen taşımayan ve MLO genleri yönünden mutant bitkilerin elde edilmesi için ise gelecekte yapılacak çalışmalara yol göstereceği beklenmektedir.
Siyez (Triticum monococcum) ve Gernik (Triticum dicoccum) buğdaylarından ekstrakte edilen ferulik asidin fonksiyonel gıda bileşeni olarak kullanım olanaklarının belirlenmesi
Bitkilerde yaygın olarak bulunan bir fenolik asit olan ferulik asit (C10H10O4) hidroksisinnamik asit ailesinin bir üyesidir ve antioksidan, antimikrobiyal anti inflamatuar, antikarsinojenik, Uv koruyucu ve antidiyabetik aktivitelere sahip olduğu literatür çalışmalarında sıklıkla yer almaktadır. Fonksiyonel özellikleri ile ön plana çıkan ve ithalat kalemlerimiz arasında geçen bu önemli bileşiğin özellikle tahılların kepek fraksiyonlarında yüksek miktarda bulunduğu ve bununla birlikte ülkemizde tarihsel buğday çeşitleri olarak bilinen Siyez (Triticum monococcum) ve Gernik (Triticum dicoccum) buğday çeşitlerinin kepek fraksiyonlarında modern buğdaylara kıyasla önemli ölçüde yüksek oranda varlığı rapor edilmektedir. Bu doktora tezinin amacı, Siyez ve Gernik buğday çeşitlerinin farklı fraksiyonlarında analizler gerçekleştirilerek ferulik asitçe zengin çeşit ve fraksiyonun belirlenmesi, tespit edilen çeşit ve fraksiyondan ferulik asidin ekstrakte edilerek saflaştırılması, saflaştırılan materyalin yapısal analizlerinin gerçekleştirilmesi, ilgili materyalde antioksidan aktivite, serbest radikal analizleri, toplam fenolik içerik, antimikrobiyal aktivite ve Antikarsinojenik aktivite testlerinin gerçekleştirilmesi ve ferulik asit açısından zengin olarak belirlenen çeşit kullanılarak üretilen bazı gıda ürünlerinin ferulik asit düzeyleri açısından karşılaştırılmasıdır. Çalışmalar kapsamında, Siyez ve Gernik buğday numuneleri Tübitak 214O401 numaralı projeden temin edilerek laboratuvar ortamına getirilmiş kavuzlarından ayrılmış ve un ve kepek fraksiyonları elde edilmiştir. Numunelerdeki ferulik asit miktarları yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) cihazı kullanılarak tespit edilmiştir. Analizler sonucunda, ferulik asidin Siyez 6 çeşidinin kepek fraksiyonunda yüksek miktarda bulunması nedeniyle saflaştırma işlemleri bu fraksiyon kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Saflaştırma çalışmalarında, kolon kromatografisi, solvent ekstraksiyonu, süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu yöntemleri ve ayrıca enzimatik yöntem (ferüloil esteraz) kullanılmıştır. Saflaştırma sonucu elde edilen materyal kütle spektrometri, NMR ve FTIR cihazları kullanılarak yapısal analizlere tabii tutulmuş ve ardından saf materyal ve ferulik asit analitik standardı kullanılarak ABTS, DPPH ve Folin Ciocalteu yöntemleri ile antioksidan kapasite, MTT yöntemi ile hücre canlılığı, hücre göçü testleri, kuyucuk yöntemi ile antimikrobiyal ve insan melanoma (SK MEL 30) hücre hattında Antikarsinojenik etkinlik deneyleri yapılmıştır. Fonksiyonel gıda bileşeni olarak değerlendirilebilme imkanları kapsamında ise Siyez ve Gernik buğday çeşitlerinden normal ekmek, kepekli ekmek, bulgur, erişte ve irmik üretilerek ürünlerdeki ferulik asit düzeyleri ticari ürünlerle karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, Siyez ve Gernik buğdaylarının kepek fraksiyonlarında sırasıyla 1323,70±667,55 ppm (n=15) ve 1629,87±456,72 ppm (n=15) olarak tespit edilmiştir. Bununla birlikte en yüksek oranda ferulik asit Siyez grubunda Siyez 6 buğday çeşidinden elde edilen kepek fraksiyonunda 2953,93±3,16 ppm ve Gernik grubunda ise Gernik 25 kepek fraksiyonunda 2232,28±2,15 ppm olarak belirlenmiştir. Saflaştırma çalışmaları ferulik asidin en yüksek oranda tespit edildiği Siyez 6 buğday kepeği fraksiyonu kullanılarak gerçekleştirilmiş ve bu çalışmalarda süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu yöntemi ile %22, solvent ekstraksiyonu yöntemi ile %28 ve enzimatik yöntem kullanılarak ise %68 oranında ferulik asidin saflaştırıldığı sonucuna varılmıştır. Saflaştırılan materyal ile gerçekleştirilen biyoaktivite çalışmalarında ABTS DPPH ve Folin Ciocalteu deneylerinde sırasıyla 1007,81 µg/100 g, 128,9 µg/100 g ve 138,35 µg / 100 g olarak bulunmuş olup elde edilen değerler analitik standardının eşdeğer konsantrasyonu ile uyumlu bulunmuştur. Antimikrobiyal duyarlılık testinde ise ferulik asidin Staphylococcus aureus ATCC 25923 ve Escherichia coli ATCC 25922 bakterileri üzerinde EUCAST kılavuzundaki veriler ile kıyaslandığında düşük derecede etkinliğinin olduğu sonucuna varılmıştır. Antikarsinojenik etkinlik testler kapsamında SK MEL 30 hücre hattında yapılan hücre canlılığı testi soncuna göre, 1500 µM konsantrasyondaki ferulik asidin 72 saat sonunda melanoma hücrelerinin aktivitesini %30'un altına düşürdüğü belirlenmiştir. Hücre göçü testinde ise 72 saat sonunda SK MEL 30 hücrelerinin 2 mM ferulik asit dozu uygulandığında hücreler arasındaki mesafenin kapanmadığı böylelikle melanoma hücrelerinin arasındaki etkileşimi azalttığı sonucuna varılmıştır. Ferulik asitçe zengin fonksiyonel gıda üretiminde en yüksek oranda ferulik asit içeren Siyez 6 buğday çeşidi kullanılmış ve ferulik asit düzeyleri normal ekmekte 97,74±8,01 ppm, kepekli ekmekte 528,12±26,43 ppm, bulgurda 831,01±309,47 ppm, eriştede 84,05±7,02 ve irmikte 694,16±278,25 ppm olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, ferulik asit tarihsel buğday çeşitlerimizden olan Siyez buğdayından elde edilen kepek fraksiyonunda yüksek oranda tespit edilmiş ve antioksidan kapasite ve antikarsinojenik testlerde biyolojik etkinlikleri yüksek oranda tespit edilmiştir. Bu nedenle ilgili buğday çeşidinin ve fraksiyonunun fonksiyonel bir gıda bileşeni olarak kullanılabilme potansiyeli bulunmakta olup, tez çalışmasında elde edilen verilerin bu kapsamdaki çalışmalara ışık tutması ümit edilmektedir.
İki adet domates patojen ilişkili-1 (SlPR-1) genin klonlanması ve heterolog ifadelerinin belirlenmesi için farklı vektörlerin oluşturulması
The rapid increase in the world population and the occurrence of climate changes are diminishing the quality and productivity of agricultural products. Issues such as nutritional disorders or inadequate nutrition arising from these factors make it imperative to thoroughly investigate the mechanisms developed by plants in response to stress conditions. The identification and characterization of genes involved in stress response, along with these mechanisms, are of great importance. Pathogenesis-related proteins are fundamental components of plant defense mechanisms. Studies have revealed that these proteins not only respond to biotic stress but also exhibit increased expression under abiotic stress conditions. However, the roles they play in response to abiotic stress factors have not yet been fully determined, leading to a significant gap in the literature. Based on this, in this thesis study, different vectors have been prepared to facilitate the determination of the heterologous expressions of SlPR-1.1 and SlPR-1.2 genes, reported to be upregulated under drought stress. While the cloning of genes into the pIPKb004 plant expression vector was conducted using the Gateway cloning method individually, the cloning of the two genes into the pGFPGUSPlus plant expression vector was carried out using traditional cloning methods. The presence of genes within the designated vectors was confirmed through PCR and restriction digestion reactions. The obtained plant expression vectors will enable the detection of stress responses, especially under abiotic stresses, resulting from the separate and combined expression of the two genes.
Organik ve inorganik gübrelemenin domateste (Solanum lycopersicum) kalite, verim, içerik ve gen ekspresyon seviyelerine etkilerinin araştırılması
Domates dünyada ve ülkemizde çeşitli sektörlerde üretimi yapılan ve zengin besin içeriğinden dolayı fazla miktarda tüketilen değerli bir sebzedir. Domates verim ve kalitesini arttırmak için yoğun bir şekilde kimyasal gübre kullanılmaktadır. Ancak kimyasal gübrelerin çevreye ve insan sağlığına olan zararlarından dolayı organik gübre kullanımı artmaktadır. Solucan gübresi, organik atıkların solucanların midesinden geçerek daha zengin besin içeriğine dönüşümü ile elde edilen ve bir kompostlama sonucunda oluşan organik bir gübredir. Domates verim ve kalitesinin belirlenmesinde birçok kriter kullanılmaktadır. Bunlar morfolojik, biyokimyasal ve genetik olarak sınıflandırılabilmektedir. Ülkemiz topraklarının organik madde içeriği düşüktür ancak uygun gübreleme şartları oluşturulduğunda verim ve kalite artmaktadır. Bu tez çalışmasında domatesteki verim ve kaliteyi nasıl etkilediğini incelemek amacıyla toprak analiz sonuçları dikkate alınarak ve tavsiye edilen dozlar üzerinden hesaplanarak iki doz solucan gübresi (54 g/bitki (V1) ve 108 g/bitki (V2)) ve iki doz inorganik gübre (NPK) (6,85 g/bitki (F1) ve 13,68 g/bitki (F2)) kullanılmıştır. Çalışmada 'Redguard' (RG) ve 'Gülpembe' (GP) olarak iki farklı domates çeşidi kullanılarak bu gübreleme uygulamalarının etkisinin çeşitler ve gübrelemeler arasında farklılık gösterip göstermeyeceği araştırılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, RG çeşidinde solucan gübresinin yüksek dozu (108 g/bitki) ve inorganik gübrenin düşük dozu (6,23 g NPK/bitki), GP çeşidinde ise solucan gübresinin her iki dozu (V1 ve V2) kontrol bitkilerine kıyasla aynı seviyede verimi arttırmıştır. İnorganik gübre uygulamalarının her iki dozu (F1 ve F2) bitki boyu, yaprak sayısı, gövde yaş ve kuru ağırlığı ve klorofil içeriğini arttırmış ve bitki gelişiminde etkili olduğu bulunmuştur. RG çeşidinde V2 uygulaması kök yaş ağırlığı, kök kuru ağırlığı ve kök uzunluğunu, GP çeşidinde inorganik gübre uygulamaları (F1 ve F2) kök yaş ve kuru ağırlığını arttırmıştır. Her iki çeşitte de V1 uygulaması toplam fenolik bileşik (TFB) ve antioksidan içeriğini yaprak ve meyve dokularında arttırmıştır. Meyve dokularında istatistiksel bir fark görülmemiş ancak yaprak dokularında RG çeşidinde 155,65 mg GA/100 g, GP çeşidinde 485 mg GA/100 g olarak en yüksek değerler elde edilmiştir. Domates meyve ve yapraklarında nitrit içerikleri gübreleme uygulamalarından etkilenmemiştir. Ancak RG ve GP çeşitlerinde inorganik gübre uygulamaları yaprakta nitrat birikimine sebep olmuştur. GP çeşidinde solucan gübresinin yüksek olan dozu (V2) (108g/bitki) 16,52 mg/kg likopen içeriğine sahiptir ve en yüksek likopen içeriği bu uygulamadan elde edilmiştir. PSY1, PSY2 ve lyc-b karotenoid ve likopen sentezinde önemli enzimler olup, domates meyve dokularında her iki çeşitte de V1 uygulamasında gen ifadeleri artış göstermiştir. Nitrat ve nitrit asimilasyonunda görev alan (yaprakta NR, Nii ve chlGS, kökte GOGAT) genlerinin ifadesi RG çeşidi V2 uygulamasında kontrollere göre yüksek, GP çeşidinde ise düşük ifade edilmiştir. Bu durum farklı çeşitlerin ve farklı gübreleme uygulamalarının nitrat ve nitriti alımı ve kullanımında farklılık oluşturabileceğini göstermektedir. Nitrat taşıyıcı bir protein olan NRT2.1 geninin ifadesi GP çeşidi kök dokularında kontrollere kıyasla tüm gübreleme uygulamalarında artmıştır. GP çeşidi yapraklarında nitrat içeriğinin kontrol bitkilerine göre yüksek olması nitratın dokulara etkili bir şekilde taşındığını göstermektedir. Sonuç olarak bitki veriminde solucan gübresinin, bitki gelişiminde inorganik gübrenin etkili olduğu görülmektedir. Farklı seviyelerde ifade edilen genlerin, azotu daha iyi kullanan ya da organik gübreleme koşulları altında daha iyi performans gösteren çeşitler geliştirmek amacıyla, biyoteknolojik çalışmalara dahil edilmesi, hem üreticiler hem de ıslahçılar için önemli bilgiler sunacaktır. Bu yaklaşım, ıslah çalışmalarında genlerin daha bilinçli ve etkili bir şekilde kullanılmasına yönelik bir yol haritası sunmaktadır. Aynı zamanda tarımsal üretimde yoğun gübre kullanımının çevre ve insan sağlığına olumsuz etkileri göz önüne alınarak, asgari seviyede gübre kullanımı ya da organik gübre uygulamalarının etkilerinin moleküler ve fizyolojik temellerinin daha iyi anlaşılması, verim ve kaliteden ödün vermeden, çevre dostu ve sağlıklı gübreleme stratejilerinin belirlenmesinde yol gösterici olacaktır.
Süperkritik akışkan karbondioksit ekstraksiyonu ile elde edilen bazı bitkisel özütlerin biyojen amin oluşumu üzerine etkilerin değerlendirilmesi
Biyojen aminler, bitki, hayvan ve mikroorganizmaların metabolik faaliyetleri sonucu oluşan, düşük moleküler ağırlığa sahip biyolojik olarak aktif organik bileşiklerdir. Gıdalarda, özellikle et ürünlerinde mikroorganizmalar ile etkileşime giren aminoasitlerin dekarboksilasyonu veya aldehit ve ketonların aminasyon ve transaminasyonu ile meydana gelmektedirler. Bu aminler, insan sağlığı üzerinde kanser, hipertansiyon ve alerjik reaksiyonlara neden oldukları literatürde bildirilmektedir. Gıda maddelerinde bulunan biyojen aminlerin oluşumunun engellenmesi ve uzaklaştırılması konusunda ultraviyole, gamma irradiasyon, depolama koşullarının optimizasyonu gibi teknikler önerilmekle birlikte ortamda bulunan bazı aktif bileşiklerin de biyojen amin azaltımı üzerine ciddi etkileri bulunmaktadır. Bu kapsamda gerçekleştirilen bu tez çalışmasının amacı; son zamanlarda bitkisel aktif maddelerin özütlemesi konusunda yenilikçi ve çevreci bir yöntem olan süperkritik akışkan karbon dioksit (SKA-CO2) ekstraksiyonu yöntemi kullanılarak elde edilen bitki özütlerinin et ürünlerinde oluşan biyojen aminler üzerine etkilerinin değerlendirilmesidir. Belirtilen amaç doğrultusunda öncelikle biyojen amin üzerine etki gösterebileceği öngörülen kekik (Origanum onites), karabiber (Piper nigrum), kırmızı biber (Capsicum annuum L.) ve kimyon (Cuminum cyminum) bitkileri tedarik edilmiş ve bu bitkilerin özütleri cevap yüzey yöntemi yardımıyla optimize edilen SKA-CO2 ekstraksiyon yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Numunelerdeki aktif bileşenler Yüksek Performans Sıvı kromatografisi (HPLC) yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. İn-vitro ortamda biyojen amin oluşumunun sağlanması için tirosin, lisin, histidin ve ornitin içeren dekarboksilaz sıvısı hazırlanmış ve bu dekarboksilaz sıvısına bakteriler (Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa ve Staphylococcus aureus) aşılanmıştır. Elde edilen her bir dekarboksilaz sıvısında oluşan biyojen amin tür (dopamin (DOP), putresin (PUT), kadaverin (CAD), triptamin (TYP), feniletilamin (PHEM), spermidin (SPM), spermin (SPR), histamin (HIS) ve tiramin (TYR)) ve düzeyleri HPLC yöntemi ile analiz edilmiştir. Oluşan biyojen aminlerin inhibisyonu konusunda farklı tür ve düzeylerde hazırlanan bitkisel özütler uygulanmış ve özütlerin gerek mikroorganizmalar gerekse oluşan biyojen aminler üzerin etkinlikleri değerlendirilerek en etkili bulunan özüt tür ve düzeyi gerçek numuneler üzerine tatbik edilmiştir. Bu amaçla kıyma haline getirilmiş et numunesine mikroorganizmalar ile birlikte bitki özütü ilave edilerek farklı sıcaklık ve sürelerde et numunesinde meydana gelen biyojen amin değişimleri incelenmiştir. Numunelerde biyojen amin analizlerine ilave olarak mikrobiyal, kimyasal, fiziksel ve duyusal analizler de gerçekleştirilmiştir. Bitkisel özütlerde bulunan en etkili aktif maddeler kimyon, kırmızı biber, karabiber ve kekik bitkileri için sırasıyla kuminaldehit, kapsaisin, piperin ve karvakrol bileşikleri olarak bulunmuştur. Dekarboksilaz sıvılarında biyojen amin üretimi üzerinde yapılan analizlerde, E. coli'in en yüksek biyojen amin üretim kapasitesine sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Benzer şekilde dekarboksilaz sıvısında meydana gelen biyojen aminler üzerine özütlerin farklı etkiler göstermesine rağmen en etkili özütün %0.5 düzeyindeki kekik özütü olduğu belirlenmiştir. Dekarboksilaz sıvısında elde edilen veriler ışığında gerçek numune olarak et numunesinde biyojen amin oluşturabilmek amacıyla E. coli mikroorganizması ve bu mikroorganizma ve oluşan biyojen aminleri inhibe edebilmek için farklı düzeylerde kekik özütü kullanılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, %0.5 konsantrasyonda kekik özütü, toplam biyojen amin içeriğini 106.38 mg'dan 34.84 mg'a düşürerek önemli bir azalma sağlamış ve aynı zamanda PUT, CAD, HIS ve TYR gibi biyojen aminlerde önemli düzeylerde azalmalara yol açmıştır. İlave edilen kekik özütünün etin fizikokimyasal ve duyusal özelliklerine olan etkileri bağlamında %0.5 kekik özütü eklenilmiş E. coli içermeyen ve içeren örneklerde serbest yağ asitliği (SYA) seviyeleri sırasıyla %3.08'den %2.26'ya, ve %3.58'den %2.52'ye düşmüştür. Aynı koşullarda toplam uçucu baz azot (TVB-N) seviyeler için bu değerler sırasıyla 25.76 mg N/100 g'dan 15.74 mg N/100 g'a ve 27.82 mg N/100 g'dan 18.56 mg N/100 g'a azalmıştır. TBARS değerleri için ise, aynı koşullarda 1.03 mg MDA/kg'dan 0.74 mg MDA/kg'a ve 1.18 MDA/kg'dan 0.84 MDA/kg'a düşmüştür. E. coli içermeyen ve %0.5 kekik özütü içeren örneklerde, en yükseksu tutma kapasitesi (STK) seviyesi (%31.14) göstermiştir. Toplam aerobik bakteri sayısı (TAB) ise, kekik özütü konsantrasyonları arttıkça genellikle düşüş göstermekle birlikte E. coli içeren örneklere %0.5 kekik özütü ilave edilmesiyle TAB sayısı 9.63'den 7.28 log kob/g'a azalmıştır. Benzer şekilde bu değerler psikrotrofik bakteri ve koliform bakteriler için sırasıyla 8.14'ten 6.48 log kob/g ve 4.25'ten 3.29 log kob/g olarak tespit edilmiştir. Ürün kalite özelliklerinden olan duyusal testlerde ise %0.25 kekik özütünün, farklı depolama sürelerinde kalite parametrelerinde iyileştirerek tat ve aroma ve genel kabul açısından duyusal kabul için en uygun değer olduğu sonucuna varılmıştır. Elde edilen sonuçlar, kekik özütünün konsantrasyonuna bağlı olarak patojenik mikroorganizmaların büyümesini önleme ve engelleme ile birlikte biyojen aminlerin oluşumunu da azaltma yeteneğine sahip olduğuna ve aynı zamanda etin kalite kriterleri üzerine de olumlu etkiler gösterdiğine işaret etmektedir.
Aspergillus niger a-amilaz enziminin pichia pastoris'te rekombinant üretimi
Amilaz enzimi nişastanın parçalanmasını kataliz eder. a-amilaz enzimleri α-1,4 glikozidik bağı üzerine etki ederler. Gıda endüstrisinde fırıncılık ve meyve suyu üretimi başta olmak üzere, deterjan, tekstil ve kağıt endüstrisi gibi alanlarda amilazların kullanımı oldukça yaygındır. Endüstriyel alanda bu kadar çok kullanımı olan enzimlerin rekombinant üretimi son yıllarda çok çalışılan bir konu olmuştur. Pichia pastoris (P. pastoris) metilotrofik bir maya olup, rekombinant protein üretiminde başarılı bir şekilde kullanılan bir ekspresyon sistemidir. İndüklenebilen promotorlarının olması, ökaryotik proteinler için gerekli olan post-translasyonel modifikasyonları yapabilmesi, çok ucuz üreme ortamlarında gelişebilmesi ve çok yüksek hücre yoğunluklarına çıkabilmesi P. pastoris'in avantajları olarak sayılabilir. Bu çalışmada, Aspergillus niger (A. niger) a-amilaz enziminin üretimi ilk kez P. pastoris'te etanol ile indüklenebilen SNT5 promotoru kontrolü altında yapılmıştır. Bu amaçla kodon optimize şekilde temin edilen A. niger a-amilaz geni P. pastoris MK115-PDI suşuna transforme edilmiştir. Zeosin antibiyotiği içeren plakalardan seçilen tranformant Pichia hücreleriyle engelli erlenlerde 28 ˚C sıcaklık, pH 6.0 ve 225 rpm karıştırma hızında protein ekspresyonu yapılmıştır. Yapılan SDS-PAGE analizi sonucunda 58kDa büyüklüğünde a-amilaz enzimini ürettiği tespit edilen klon ile optimum protein üretim koşulları belirlenmiştir. Bu amaçla engelli erlenlerde farklı sıcaklık (20, 24 ve 28 ˚C) ve farklı pH (3, 4, 5, 6 ve 7) koşullarında protein üretimi yapılmış ve alınan örnekler analiz edilmiştir. 24 ˚C sıcaklık pH 6 ve pH 7'de yapılan üretimlerde sırasıyla 3349 U/mL ve 4519 U/mL enzim aktivitesi elde edilmiştir. a-amilaz enzimi üretimi 5L biyoreaktörde iki aşamalı fermantasyon stratejisi ile gerçekleştirilmiştir. Fermantasyon 24 ˚C sıcaklık, pH 6 ve çözünmüş oksijen seviyesi %20'de sabit tutularak 107 saat sürdürülmüştür. Fermantasyon sonunda en yüksek 65. saatte 2223 mg/L protein üretilmiş ve 44062 U/mL enzim aktivitesi hesaplanmıştır. Üretilen enzim karakterize edilmiş ve optimum çalışma sıcaklığı 60 ˚C ve pH'sı 7 olarak belirlenmiştir. Bu tez çalışması sonucunda, A. niger a-amilaz enziminin P. pastoris MK115-PDI suşunda etanol ile indüklenebilen SNT5 promotoru kontrolünde üretimi yapılmış ve endüstriyel boyutta üretimi için veriler elde edilmiştir.
Buğdayda (Triticum aestivum L.) in vitro androgenesi̇s ve somati̇k embri̇yogenesi̇s
Buğday (Triticum aestivum L.), dünyadaki en önemli temel gıda maddelerinden birisi olup, farklı coğrafi koşullarda 17.000'den fazla çeşidi yetiştirilmektedir. Günümüzde özellikle iklim değişikliklerinden kaynaklı koşullar başta olmak üzere çeşitli abiyotik koşulların yanı sıra biyotik stres koşullarına dayanıklı buğday çeşitlerinin geliştirilmesi hayati önem taşımaktadır. In vitro androgenesis ve somatik embriyogenesis teknikleri buğday ıslahı ve yetiştiriciliğini hızlandıran en önemli biyoteknolojik yöntemler arasındadır. Araştırma temel olarak androgenesis ve somatik embriyogenesis çalışmaları olmak üzere iki ana gruptan oluşmaktadır. Bu çalışmalarda hem ekmeklik (Triticum aestivum L.) hem de makarnalık (Triticum turgidum Desf.) bazı yazlık ve kışlık buğday çeşitlerinde, yüksek sayıda haploid/doubled haploid bitkilerin androgenesis yoluyla (mikrospor ve anter kültürü ile) üretilebilmesi için gerekli ortam protokollerinin geliştirilmesi ve aynı zamanda skutellum ve yaprak eksplantları kullanılarak yüksek etkinlikte somatik embriyogenesis protokollerinin oluşturulması amaçlanmıştır. Bu protokollerin oluşturulabilmesi için mikrospor embriyogenesisi ve somatik embriyogenesis süreçlerini etkileyen önemli bazı faktörlerin (genotip, eksplant, indüksiyon ve rejenerasyon ortamları) embriyoid/embriyo ve sürgün/bitki oluşumu üzerine etkileri araştırılmıştır. Bitkisel materyal olarak 3 grup altında yürütülen androgenesis denemelerinde ekmeklik buğdayda Altındane, Dariel, Pehlivan, Ceyhan-99, Sagittario, Bayraktar ve Esperia, makarnalık buğdayda ise Svevo, Sarıçanak, Eminbey ve Kiziltan çeşitleri kullanılmıştır. Androgenesis çalışmalarının I., II. ve III. grup denemelerinde yukarıdaki bazı genotiplerin orta ila geç tek çekirdekli safhadaki mikrosporlarını içeren anter ve mikrospor kültürlerinde sırasıyla 5, 18 ve 8 farklı indüksiyon ortamı test edilmiştir. 4 grup altında yürütülen ve Ceyhan-99, Sagittario, Svevo ile Sarıçanak genotiplerinin kullanıldığı somatik embriyogenesis çalışmalarının I., II. III. ve IV. grup denemelerinde ise her genotipin skutellum ve yaprak eksplantlarının her birisi 9'ar indüksiyon ortamında kültüre alınmıştır. İndüksiyon ortamları; karbonhidrat kaynağı maltoz veya sukroz olan farklı temel besin ortamlarına farklı tip ve konsantrasyonlarda bitki gelişim düzenleyicileri, glutamin, arabinogalaktan, ve timentin, gibi kimyasalların eklenmesiyle oluşturulmuştur. İndüksiyon ortamlarında oluşan yapılar ise bitkiye dönüştürülmek üzere farklı rejenerasyon ortamlarında kültüre alınmıştır. Tezin androgenesis deneme sonuçları; buğdayda embriyoid indüksiyonu, rejenerasyonu, albino ve yeşil bitki üretimi gibi androjenik tepkilerde genotip, ve indüksiyon ortamı faktörlerinin önemini ortaya koymuştur. Genel olarak çalışmada mikrospor kültüründen anter kültürüne göre daha fazla embriyoid elde edilmiştir. Tezin somatik embriyogenesis deneme sonuçlarında ise ekmeklik buğday genotipleri, somatik embriyogenesisin incelenen tüm parametrelerinde makarnalık buğday genotiplerinden daha üstün performans göstermiştir. Eksplant kaynağı yönünden skutellum eksplantları; kallus üretimi, embriyojenik kallus üretimi, kallus boyutu, yeşil nokta, kallus başına sürgün ve rejenerant bitki oluşumu açısından yaprak eksplantına kıyasla daha yüksek tepki göstermiştir. Yaprak eksplantları ise daha ağır kalluslar üretmiştir, ki bu sonuç in vitro sekonder metabolit üretimi için potansiyel olarak yararlı olabilir.
Farklı konsantrasyonlardaki asidik ve alkali suların daphnia magna'da telomeraz enzimi üzerine transkriptomik ve proteomik seviyedeki etkileri
Daha sonra doldurulacaktır.
Denizli ve Gerze tavuk ırklarında TLR3, TLR4, TLR5 VE TLR15 reseptörlerinin in vivo ve in vitro şartlarda genetik polimorfizminin araştırılması
Tavukların bağışıklık sistemini etkileyen mikroorganizmalar bakteri, virüs, mantar ve parazit kaynaklı olabilmektedir. Bağışıklık sistemi, doğuştan gelen ve sonradan kazanılan bağışıklık sistemi olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Sonradan kazanılan bağışıklık sistemi istilacı patojenlere karşı ilkel bir koruma sağlarken, doğuştan gelen bağışıklık sistemi, patojen tanıma reseptörleri aracılığıyla mikrobiyal ajanların varlığını algılar ve savunma mekanizmalarını aktive eder. Bu reseptörlerden Toll-benzeri reseptörler, bağışıklık yanıtının düzenlenmesinde, enfeksiyonlara karşı savunmada ve bağışıklık homeostazının korunmasında kritik bir role sahiptir. Doğuştan gelen bağışıklık sistemine ait bu reseptörler hakkında bilgi, bağışıklık sisteminin işlevi ve hastalıklara direnç konularında temel veriler sunmaktadır. Bu bağlamda, Denizli ve Gerze yerli tavuk ırklarının bağışıklık potansiyelini belirlemek, bu ırkları koruma stratejilerine destek sağlamak ve gelecekte yapılacak çalışmalara temel oluşturmak amacıyla gerçekleştirilen bu çalışmada, hastalıklarla ilişkilendirilen ChTLR3, ChTLR4, ChTLR5 ve ChTLR15 reseptörlerinin polimorfizmleri ve erirosit hücrelerinde farklı süre ve konsantrasyonlarda sentetik sınıf B CpG ODN 2007 ve poli I:C ligand mumamelelerinin hücre kültürü sonsası gen ekspresyon düzeyleri incelenmiştir. Çalışmanın polimorfizm analizi için her iki ırktan 6'şar bireyden alınan kan örneklerinde ChTLR3, ChTLR4, ChTLR5 ve ChTLR15 reseptör genleri yeni nesil dizileme (NGS) yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Bu analiz sonucunda, ChTLR3 geninde 17 SNP, 7 haplotip ve haplotip nükleotit çeşitliliği 0,87, ChTLR4 geninde 26 SNP, 3 haplotip ve nükleotit çeşitliliği 0,61, ChTLR5 geninde 39 SNP 7 haplotip ve nükleotit çeşitliliği 0,88 ve ChTLR15 geninde ise 24 SNP, 4 haplotip ve nükleotit çeşitliliği 0,67 olarak tespit edilmiştir. Ayrıca Denizli ve Gerze tavuk ırklarına ait veriler protein düzeyinde ChTLR3, ChTLR4, ChTLR5 ve ChTLR15 reseptörlerinin amino asit sekans analizi sonucunda, sırasıyla 9, 9, 10 ve 11 polimorfik bölgeye sahip olduğu saptanmıştır. Çalışmanın hücre kültürü basamağında, her iki ırktan 4 bireyden alınan kan örneklerinden eritrositler histopaque kullanılarak ayrınlanmış ve sentetik sınıf B CpG ODN ve poli I:C ligandlarıyla farklı süre ve konsantrasyonlarda 41 ˚C'de inkübe edilmiş ve ardından endojen referans gen GAPDH ve dört reseptörün gen ekspresyon düzeyleri RT-qPCR yöntemiyle analiz edilmiştir. Sonuçlar, virüs kaynaklı hastalık direnci ile ilişkilendirilen ChTLR3 ve bakteriyel hastalık direnci ile ilişkilendirilen ChTLR4, ChTLR5 ve ChTLR15 reseptör genlerinin ekspresyon seviyeleri istatistiksel olarak önemli derecede arttığı saptanmıştır (P<0.05 ve P<0.001). Bu çalışma, Denizli ve Gerze yerli tavuk ırklarında bağışıklıkla ilişkili genlerin polimorfizm ve gen ekspresyon seviyelerini araştıran ilk çalışma olma özelliği taşımakta ve elde edilen bulgular, bu ırklarda gelecekte yapılacak moleküler ıslah çalışmaları için temel bilgiler sunmaktadır. ANAHTAR KELİMELER: Eritrosit, Hücre Kültürü, İmmun Yanıt, mRNA İfadesi Polimorfizm, Toll-Benzeri Reseptörleri
Domatesin farklı gelişme dönemlerinde uygulanan soğuk stresinin gen ekspresyonu, morfolojik ve fizyolojik özelliklere etkileri
Domates, tropik kökenli bir bitki olup, düşük sıcaklık stresine karşı verdiği tepkiler, uzun süredir bilimsel araştırmaların odak noktası olmuştur. Kültür domatesi ile yabani ve uzak akrabalarının abiyotik stres faktörlerine karşı verdikleri tepkiler, geniş bir genetik varyasyon sergilemektedir. Bu farklılıkların genetik mekanizmaları, etkili genler ve gen yolakları üzerinde yapılan çalışmalar, biyokimyasal içeriklerle ilişkilendirilerek açıklığa kavuşturulmuştur. Çoğu araştırma, bu tepkilerin erken fide dönemine odaklanmış ve yapraktan gen ifadeleri incelenmiştir. Bu çalışmada, düşük sıcaklık stresine karşı hem erken fide hem de çiçeklenme dönemlerinde verilen tepkiler değerlendirilmiş, stresin meyve tutumu, meyve kalitesi, tohum verimi ve çimlenme gibi sonraki dönemlere etkileri de analiz edilmiştir. Araştırma kapsamında 18 farklı genotip test edilerek, biyokimyasal analizler (MDA, H2O2), klorofil içeriği ölçümleri (SPAD502) ve görsel değerlendirme kriterleri kullanılmıştır. Bu kriterlere göre tartılı derecelendirme yöntemi ile en hassas ve en toleranslı üç genotip seçilmiş ve ardından bu genotipler, +3°C düşük sıcaklığa 7 gün boyunca maruz bırakılmıştır. Araştırma sonuçları, düşük sıcaklık stresine toleranslı genotiplerin, hassas genotiplere kıyasla daha stabil gen ifade seviyelerine sahip olduğunu ve biyokimyasal içeriklerinde daha az değişim gözlendiğini ortaya koymuştur. Toleranslı genotiplerde, çiçeklenme dönemindeki düşük sıcaklık uygulaması sonrası meyve tutum oranlarının daha yüksek olduğu ve meyve deformasyonları ile tohum kayıplarının daha az olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, bu genotiplerin tohum çimlenme oranlarının da yüksek olduğu saptanmıştır. Bu bulgular, CBF gen ailesi ve LePOD gibi genlerin yüksek ekspresyon gösterdiği genotiplerin, düşük sıcaklık toleransı üzerine yapılan ıslah programlarına dahil edilerek, dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesine katkı sağlayabileceğini göstermektedir. Toleranslı genotiplerin (R-5, R-6 ve R-7) kontrol genotipi (R-9) ile karşılaştırıldığında, fide ve çiçeklenme dönemindeki düşük sıcaklık stresine karşı daha dayanıklı oldukları ve düşük sıcaklığın bu genotiplerde meyve gelişimi üzerindeki olumsuz etkilerinin daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar, düşük sıcaklık stresine karşı tolerans geliştirme açısından genetik mekanizmaların daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmakta ve domates yetiştiriciliğinde dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesine yönelik önemli bir rehber sunmaktadır.
Sivri ve dolma biberlerde genel ve özel kombinasyon yeteneklerinin incelenmesi
Tüm dünyada sebze üretiminin başında hibrit tohumları yer almaktadır.Bu hibrit tohumları çeşitli ıslah yöntemlerinin yardımıyla oluşturulmaktadır. Bu yöntemler sayesinde en verimli ve istenilen kalitede ürün yetiştirmek mümkün hale gelmektedir.Genel ve özel kombinasyon yeteneğinin incelenmesi ıslah çalışmalarında yeni ve istenilen melezlerin oluşturulması açısından önem arz etmektedir. Genel kombinasyon yeteneği testinde, elde bulunan tüm hatlar ayrı ayrı tek bir ebeveyn ile melezlenir ve elde edilen hibritlerde kendi aralarında karşılaştırılır. Böylece üstün özellikleri taşıyan hatlar genel kombinasyon yeteneği üstün olarak seçilir. Genel kombinasyon yeteneği testinde seçilmiş olan ebeveyn adayları ikinci aşamada özel kombinasyon testine tabi tutulur. Özel kombinasyon yeteneği, ebeveyn adaylarının değişik hatlarla melezlendiklerinde bunlardan hangileri ile daha iyi uyuştuğunu ifade eden bir özelliktir.Bu çalışmada mevcut olan seçilmiş hatlar belli melezlemelere tabi tutulmuştur. Melezlemede üstün performans sergileyen hibritler yani genel kombinasyon yeteneği sonrasında, seçilmiş ebeveynlerimiz özel kombinasyon yetenekleri inceleme aşamasına geçilmiştir. Özel kombinasyon yeteneği sonrasında seçilen en ilginç F1 melezleri değişik lokasyonlarda ve zamanlarda birkaç kez denenerek tescil için hazırlanır.
RBD ve nucleocapsıd füzyon proteininin mühendisliği, üretimi ve karakterizasyonu
SARS-CoV-2, Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, is a singlestranded RNA virus that causes the infection known as COVID-19 in humans. SARSCoV-2 has led to the COVID-19 pandemic, which has caused loss of life in millions deficit worldwide. Since the first days of the COVID-19 pandemic, the development of preventive and curative treatments has gained importance. The rapid variation of SARSCoV-2 and the low response of the virus to treatments have brought the issue of a universal COVID-19 vaccine as topic. The RBD subunit of the spike protein of SARSCoV-2 recognizes the host's ACE2 receptor and initiates the infection by binding. The conservation of the RBD subunit among SARS-CoV-2 variants has led to the development of therapeutic agents. The specific biochemical structure of the nucleocapsid protein, its role in the infection process brought about its use as a therapeutic protein bring a different interpretation from other studies. Recombinant RBD and nucleocapsid fusion protein acts as an antigen by triggering immunity before infection develops in the host. The aim of this thesis was the production of a recombinant fusion protein comprising of RBD and nucleocapsid proteins in Nicotiana benthamiana plants and compare its functional activity with antigen cocktail, comprising of recombinant RBD and nucleocapsid, which was previously produced in Mammedov's laboratory and characterized. For this purpose, the engineered fusion protein was expressed using plant expression vector and produced fusion protein was purified from N. benthamiana plant and characterized. The production and characterization of the fusion protein within the scope of this master's thesis is still ongoing in our laboratory. Immunogenicity studies will examine the antibody titers in mice. When the immunogenicity studies are completed, it is expected that the fusion protein may induce high antibody titers like the cocktail antigens and will be a promising approach for vaccine research against SARSCoV-2.
Yerli hibrit zoysia çimi hatlarının düşük sıcaklık dayanımlarının belirlenmesi
Bu çalışma, Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi'nde yürütülen melezleme programı sonucu geliştirilen 30 yerli hibrit Zoysia hattı ile 6 ticari çeşidin (toplam 36 genotip) düşük sıcaklık koşullarına (0, –3, –6, –9 ve –12 °C) dayanıklılığını belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Deneme, şansa bağlı tam bloklar deneme desenine (her genotip için 9 tekerrür) göre planlanmış, toplam 324 saksı kullanılmıştır. Soğuk stres uygulamasından önce bitkiler, kontrollü şartlarda 8/2 °C (gündüz/gece) sıcaklıklarda 4 hafta boyunca soğuk alıştırma (aklimasyon) uygulamasına tabi tutulmuş ardından –12 °C'ye kadar kademeli olarak düşürülen sıcaklıklarda 24'er saat soğuk stresi altında bırakılmıştır. Her sıcaklık kademesinde klorofil içeriği (SPAD), yaprak rengi (L, a, b), klorofil floresansı (Fv/Fm, PI/ABS) ve hücre zarı geçirgenliği (NES) ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, –6 ve –12 °C uygulamalarının ardından, bitkilerin 4 hafta boyunca seradaki rejenerasyon oranları ve genel çim kaliteleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, tüm genotiplerde –12 °C uygulamasının ciddi hasar ve ölümlere yol açtığını göstermiştir. Buna karşın –6 °C'ye maruz kalan dayanıklı hatların klorofil içeriklerini ve hücre zar bütünlüklerini koruyabildikleri, ayrıca yüksek rejenerasyon potansiyeli gösterdikleri belirlenmiştir. Düşük sıcaklık koşullarında, genotiplerin hücre zar geçirgenliğini koruma becerileri ile fotosentetik aktivitelerini sürdürebilmeleri arasında önemli farklılıklar olduğu saptanmıştır. Özellikle MJe116, MJ31, MJ34, MJ46, MJ73, MJ58, MJ62, MJ17, JM7 ve MJ83 hatlarının düşük sıcaklıklara daha yüksek dayanıklılık gösterdiği; buna karşın OKC, JM35, MZ68 ve SURVIVOR genotiplerinin en hassas grupta yer aldığı görülmüştür. Böylece –6 °C'ye kadar olan soğuk koşullarına dayanabilen yerli hibritlerin, kış aylarında da sürdürülebilir bir çim kalitesi sunma potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştır.
Patlıcanda yeni nesil dizileme verileri kullanılarak indel markörlerin geliştirilmesi
Islah programlarının sürdürülebilir olması ve yeni özelliklerin kültür çeşitlerine aktarılabilmesi için genetik çeşitlilik oldukça önem arz etmektedir. Genetik çeşitliliğin belirlenmesinde,morfolojik markörlerin yetersiz kalması nedeniyle moleküler markörler tercih edilmektedir. Moleküler markör sistemlerinden, SSR (Simple Sequence Repeat/Basit Tekrarlı Diziler veya Mikrosatelitler), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism/Çoğaltılmış Parça Uzunluğu Polimorfizmi), ISSR (Inter Simple Sequence Repeat/Basit Tekrarlı Diziler Arası Polimorfizm) ve SNP (Single Nucleotide Polymorphism) gibi markörler birçok bitki türünde genetik çeşitliliğin belirlenmesi, genetik bağlantı haritalarının oluşturulması ve genom yapısını incelemek için kullanılmaktadır. SSR, AFLP gibi markörler Poliakrilamid Jel Elektroforezi ile ayrıştırılabilmektedir. Ancak SNP (Single Nucleotide Polymorphism) markörler, yeni nesil dizileme verileri kullanarak elde edilir ve yüksek maliyet gerektirmektedir. InDel markörler ise, ekleme-silme dizisi bölgesinin her iki tarafından tasarlanan spesifik primerlere dayanan polimorfizm oranı yüksek, agaroz jelde ayrıştırılabilen markörlerdir. InDel markör geliştirilerek birçok bitki türünde çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Ancak Patlıcanda (Solanum melongena L) InDel markör geliştirmek için yapılan çalışmalar sınırlıdır ve agaroz jelde ayrışabilen ürünler veren patlıcan InDel markörlerine literatürde rastlanmamıştır. Bu çalışma ile farklı patlıcan genotiplerinin, yeni nesil dizileme verileri kullanarak InDel markörleri geliştirilmesi hedeflenmiştir. InDel bölgelerinin bulunması için Dindel yazılım programı kullanılarak InDel bölgeleri belirlenmiş ve belirlenen InDel bölgeleri ile ilişkili primerler Primer3 programı kullanılarak dizayn edilmiştir. Yeni dizayn edilen InDel markörleri patlıcan genetik kaynaklarının tanımlanması, polimorfizm durumlarının belirlenerek ileride yapılacak genetik haritalama ve ıslah çalışmalarına katkı sağlaması hedeflenmektedir.
Karalahana (Brassica oleracea var. acephala)'nın farklı eksplant kaynakları kullanılarak in vitro uyum yeteneklerinin belirlenmesi
İn vitro mikro çoğaltımdaki temel amaç, uygun koşullar sağlanarak bitki hücrelerinin besin ortamında genetik özelliklerinin korunarak çoğaltılmasıdır. Bu çalışmada, farklı Karalahana (Brassica oleracea var. acephala) genotiplerinin in vitro uyum yeteneklerini, en uygun eksplant kaynağını ve IAA (Indole-3-Acetic Acid) ve BAP (6-Benzyleamino purin) konsantrasyonlarını tespit etmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Araştırmada Arhavi, Yusufeli ve Rize'den temin edilen toplamda üç farklı genotip kullanılmıştır. Eksplant kaynağı olarak Karalahana bitkisinin kök, sap, kotiledon ve sürgün ucu eksplantları kullanılmıştır. Araştırmada besi ortamı olarak kontrol MS besi ortamı (yalın) ve bu ortama ilave edilen BAP (0.5 ve 1.0 mg/lt), IAA (0.5 ve 1.0 mg/lt) ve BAP+IAA (1.0+0.5 mg/lt ve 1.0+0.1 mg/lt) hormon konsantrasyonlarından oluşan 7 farklı besi ortamı kullanılmıştır. Araştırma sonucunda besi ortamlarına göre genel bir değerlendirme yapıldığında, Rize genotipi için en yüksek rejenerasyon 1.0 mg/lt IAA hormon içeren besi ortamından %126.4 oranında, en düşük rejenerasyon ise %32 oranında 0.5 mg/lt BAP hormonunu içeren besi ortamından elde edilmiştir. Yusufeli genotipinde ise en yüksek rejenerasyon %92 oranında yalın besi ortamında, en düşük ise 1.0 mg/lt BAP+1.0 mg/lt IAA hormonlarının dengede olduğu besi ortamında %28.8 oranında gözlemlenmiştir. Arhavi genotipinde ise en iyi rejenerasyon 0.5 mg/lt IAA hormon içeren besi ortamda %107 oranında en düşük ise 0.5 mg/lt BAP içeren besi ortamında %57 oranında gözlemlenmiştir.
Hibrit erkek kısır süs ayçiçeklerinin ıslahı ve süs bitkisi potansiyellerinin değerlendirilmesi
Ayçiçeği (Helianthus annuus L.), kesme çiçek, saksılı süs bitkisi ve peyzaj düzenlemelerinde yaygın kullanılan önemli bir süs bitkisidir. Vazo ömrü, kesme çiçek ıslahçıları için önemli bir seleksiyon kriteri olarak kabul edilir. Son yıllarda geliştirilen kısır çeşitler, etilen sentezinin azalması sebebiyle fertil çeşitlere kıyasla daha uzun bir vazo ömrüne sahiptir. Ayçiçeğinde, oldukça yaygın sarı dilsi çiçek renginin yanında mor, turuncu, açık-sarı, kırmızımsı kahverengi, beyazımsı, ve limon sarısı renklerde geniş bir renk yelpazesi mevcuttur. Bu çalışmanın amacı, yerli erkek-kısır süs ayçiçeği hibritlerinin süs bitkisi olarak kullanım potansiyelleri ve vazo ömrünün belirlenmesi, ve dilsi çiçek renk kalıtımının incelenmesidir. Bu kapsamda, Akdeniz Üniversitesi'nde TÜBİTAK-122R004 nolu proje kapsamında sitoplazmik erkek kısırlığı (CMS) sistemiyle geliştirilen ve Sülfonilüre grubu herbisitlere dayanıklı A (CMS) ve B (maintainer) hatları melezlenmiştir. Elde edilen 31 adet erkek-kısır hibritin süs bitkisi potansiyellerini belirlemek amacıyla; çimlenme süresi ve oranı, dallanma durumu ve pozisyonu, bitki boyu, yaprak büyüklüğü ve rengi, çiçeklenme zamanı, dilsi çiçek özellikleri, polen verimliliği, çiçek tablasının çapı ve duruşu, çiçek sapı uzunluğu ve çapı, dilsi ve disk çiçeklerinin rengi gibi morfolojik özellikleri ve vazo ömrü değerlendirilmiştir. Geliştirilen çeşit adaylarının 9.2 gün ve 14 gün arasında değişen vazo ömrüne sahip olduğu belirlenmiştir. Kıyas amacıyla kullanılan ticari şahit çeşitlerin vazo ömrü ise 8 ve 11 gün arasında bulunmuştur. Bu sonuçlar, herhangi bir vazo çözeltisi kullanılmadan elde edilmiştir. Bu durum, elde edilen çeşit adaylarının kaliteli ve güçlü bir çiçek yapısına sahip olduğunu, genetik olarak üstün ve yüksek pazar potansiyeline sahip olduklarını göstermektedir. Geliştirilen çeşit adaylarından 15 tanesinin dış mekân süs bitkisi ve 12 tanesinin kesme çiçek olarak değerlendirilebileceği ve bodur tipteki dört çeşit adayının ise saksılı süs bitkisi olarak iç mekânlarda ve küçük bahçeler için kullanıma uygun olduğu belirlenmiştir. Geliştirilen hibritlerin dilsi çiçekleri renk açısından melezlemelerde kullanılan ana/baba hatların renkleri ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar ulaşılmak istenen hibrit ayçiçeği dilsi çiçek rengine hangi renge sahip ebeveyn hatların kullanılarak ulaşılacağını ortaya koymuştur. Sarı rengin, turuncu ve limon rengine baskın olduğu, farklı gaillardia tonlarındaki ebeveyn hatların melezlenmesiyle mor, kırmızı, limon ve kayısı rengi gibi çeşitli renk varyasyonlarının elde edildiği tespit edilmiştir. Melezleme çalışmalarında dilsi çiçek renklerinin dağılımı, ebeveyn kombinasyonlarındaki baskın ve çekinik özelliklere göre belirli bir kalıba uymuştur. Sarı renk baskın olup hibritlerde sıklıkla gözlemlenmiştir. Kırmızı, turuncu, limon ve kırmızımsı kahverengi gibi diğer renk grupları ise genotipik olarak resesif olup, çoğu hibritte fenotipik olarak daha az sıklıkla gözlemlenmiştir. Bu çalışma, süs ayçiçeklerinde dilsi çiçek renginin kalıtımıyla ilgili önemli verileri ortaya koymuştur Ayrıca, süs ayçiçeğinde yeni çeşitlerin geliştirilmesi ve pazar talebine uygun renk varyetelerinin elde edilmesi için yürütülen ıslah programlarına katkılar sunacağı düşünülmektedir.
CBDP ve CEAP moleküler markırlar kullanılarak nerium oleander l.'nin genetik çeşitliliği ve tanımlanması
Nerium oleander, Türkiye'de süs ve tıbbi amaçlarla değerlendirilen önemli bitkilerden biridir. Antioksidan ve anti-nematosidal özelliklerin kaynağıdır. İncelenen literatüre göre, Türkiye'de bitkinin genetik çeşitliliğini araştıran herhangi bir çalışma henüz yapılmamıştır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'deki Nerium oleander'in genetik çeşitliliğini ve popülasyon yapısını değerlendirmektir. Bu çalışmada, Türkiye'nin 3 bölgesinden (Doğu Akdeniz, Batı Akdeniz ve Ege) toplanan 101 Nerium oleander örneğinin genetik çeşitliliğini değerlendirmek için CAAT box derived polymorphism (CBDP) ve Cis element amplified polymorphism (CEAP) moleküler markırlarının 10 primeri kullanılmaktadır. CBDP ve CEAP primerleri sırasıyla primer başına ortalama 11 ve 10 bant ile 89 (%80,91) ve 83 (%80,59) polimorfik bant üretmiştir. Ortalama PIC, CBDP'de (0.35) CEAP'den (0.30) daha yüksekti. Polimorfizm, beklenen heterozigotluk, efektif multipleks oranı, ayırıcı güç, çözme gücü parametreleri daha yüksek olan N. oleander genotiplerinin ayrımında CBDP'nin CEAP'a göre daha etkili olduğu görülmüştür. Komşu birleştirme (Neighbor joining) dendrogramına dayalı grafik elde edildiğinde, genotiplerin kısmen lokasyona göre kümelendiği ve ayrıca antropojenik ile doğal ortama göre kümelendiği ortaya çıkmıştır. Bayesian Structure analizine dayalı popülasyon yapısı analizi, genotipleri iki alt popülasyona ayırmıştır, SP1 esas olarak doğal N. oleander ve SP2 antropojenik N. oleander genotiplerinden oluşmaktadır. Bu sonuçlar, temel bileşen analizi (PCA) ve dendrogram ile doğrulanmıştır. Bu çalışma, CBDP ve CEAP'ın N. oleander genotiplerini ayırt etmede etkili olduğunu ve N. oleander'ın Türkiye'de yüksek genetik çeşitliliğe sahip olduğunu ortaya koymuştur. Genetik çeşitlilik doğal N. oleander genotiplerinde antropojenik genotiplerden daha yüksekti. Bu çalışma, gelecekteki koruma çabaları, haritalama ve ıslah amacıyla farklı karakterlerle ilişkili genlerin tanımlanması için temel oluşturmaktadır.
Patlıcan (solanum melongena L.) anter kültüründe bazı büyüme düzenleyicilerinin haploid bitki rejenerasyonu üzerıne etkisi
Patlıcan (Solanum melongena L.), Solanaceae familyasına ait önemli bir tür olup, vitamin, mineral ve karbonhidrat açısından zengin, ekonomik değeri yüksek bir sebzedir. Bitkinin kromozom sayısı 2n = 2x = 24 olup dünyada en çok üretilen sebzeler arasında beşinci sırada yer almaktadır. Türkiye'de patlıcan hem açık tarlalarda hem de seralarda yetiştirilmekte olup, üretimini ve kalitesini sınırlayan birçok problem bulunmaktadır. Türkiye'de önemli bir tarım ürünü olmasına rağmen, patlıcan ıslahı çoğunlukla klasik ıslah yöntemleriyle yapılmaktadır. Bunun başlıca nedeni, klasik ıslah yöntemlerine entegre edilebilecek etkili biyoteknolojik tekniklerin yeterince geliştirilmemiş olmasıdır. Normalde 10-15 yıl gibi uzun bir süreç gerektiren klasik ıslah yöntemleri, uygun biyoteknolojik yöntemlerle desteklendiğinde bu süre 1/3 oranında kısaltılabilmektedir. Bu çalışmada, haploid embriyo indüksiyonu için verimli bir protokol geliştirmek amacıyla Aydın Siyahı çeşidi kullanılmıştır. Bu amaçla anter kültürü çalışması için farklı konsantrasyonlarda (1, 2, 3, 4, 5 mg/l) BAP, IAA ve GA3 bitki büyüme düzenleyicileri MS FeNa-EDTA (PhtoTech Labs Katalog No: 5800) besi ortamına eklenmiş ve bu düzenleyicilerin patlıcan anter kültürü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Anterler kültüre alınmadan önce, en uygun mikrospor gelişim evreleri belirlenmiştir. Uygun evredeki tomurcuklar günlük olarak toplanmış ve +4°C'de 24–36 saat süreyle soğuk ön işlem uygulanmıştır. Hazırlanan çeşitli besi ortamlarının etkinliği; direk rejenerasyon (bitki), sadece kök geliştiren anter, kallus oluşumu, kallustan sürgün oluşumu, sadece kök oluşturan kallus ve kallustan köklü sürgün oluşumu parametreleriyle değerlendirilmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, hormon uygulanmış ortamlarda değişen seviyelerde kallus indüksiyonu olduğunu, en yüksek oranların 5 mg/l GA3 (%15,2) ve 3 mg/l BAP (%11,8) içeren ortamlarda gözlendiğini ortaya koymuştur. IAA ve GA3 içeren ortamlarda sürgün oluşumu gözlenmezken, 3 mg/l BAP içeren ortamda sürgün oluşumu (%22,04) gözlenmiştir. BAP 3mg/l uygulamasında sürgün rejenerasyonu gerçekleşmiş olsa da, bu yapılar kök oluşturmamıştır. Bununla birlikte, bu çalışmada sunulan anter kallusu ve sürgün sonuçları, bu büyüme düzenleyicilerinin (BAP, IAA ve GA3) etkilerini ortaya koyması açısından önemlidir. Bu bulgular, uygulanan hormonların morfogenezi kısmen indüklediğini, ancak Aydın Siyahı çeşidinin düşük androjenik potansiyele sahip olabileceğini veya protokol optimizasyonuna ihtiyaç duyulabileceğini göstermektedir.
D-limonen'in escherichia coli üzerindeki antimikrobiyal etkinliğinin metabolomiks yaklaşımı ile belirlenmesi
Bu tezde doğal bir monoterpen olan D-limonenin Escherichia coli (E. coli) üzerindeki antimikrobiyal etkileri, hedefsiz (untargeted) Gaz Kromatografisi Kütle Spektrometrisi (GC-MS) tabanlı metabolomik analiz yöntemiyle araştırılmış ve bu aktif maddenin mikroorganizma üzerine potansiyel etkileri değerlendirilmiştir. Çalışmalarda D-limonen'in kuyucuk difüzyon testi ile minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değeri belirlenmiş ve ardından 4000 µL/L olarak belirlenen subinhibitör konsantrasyonda E. coli'ye uygulanarak 6, 12 ve 24 saatlik inkübasyonlara bırakılmıştır. Metabolomik analizler kapsamında E. coli 'de intraselüler ile ekstraselüler fraksiyonlardan metabolitler toplanarak türevlendirilmiş ve GC-MS analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler MS-DIAL yazılımı ile değerlendirilmiştir. İstatistiksel değerlendirmeler MetaboAnalyst platformunda gerçekleştirilmiş ve anlamlı farklılık gösteren metabolitler belirlenmiştir. Elde edilen bulgulara göre; biyolojik numunelerin MS-DIAL'de yapılan Kovats (EI) Kütüphane kıyaslamasında çok sayıda metabolit sinyali (feature) elde edilmiş; ancak bu veriler, RT benzerliği, toplam eşleşme skoru ve sinyal/gürültü oranı gibi kalite kriterlerine göre filtrelenmiş ve yalnızca güvenilir şekilde tanımlanan 60 metabolit istatistiksel analizlere dahil edilmiştir. D-limonen uygulaması sonucunda özellikle L-(-)-malik asit, urasil ve 3-aminopropiyonitril gibi metabolitlerde artış, buna karşılık sitrik asit, bütandioik asit (diğer adıyla süksinat), kadaverin ve ornitin gibi metabolitlerde azalma gözlenmiştir (p<0,05). Örnekler arasındaki genel varyasyonu değerlendirmek amacıyla yapılan PCA ve PLS-DA skor analizlerinde, D-limonen uygulanan gruplar ile kontrol grupları arasında belirgin ayrımların oluştuğu saptanmıştır. Gruplar arası metabolit değişimlerini daha detaylı değerlendirmek için gerçekleştirilen sıcak harita (heatmap) analizlerinde ise, özellikle ekstraselüler fraksiyonlarda metabolit düzeylerinde belirgin farklılıkların oluştuğu ortaya konulmuştur. Zenginleştirme analizleri ve yolak analizleri sonuçlarına göre D-limonenin, glisin-serin-treonin metabolizması (p<0,001; etki değeri=0,52), glutatyon metabolizması (p<0,001; etki değeri=0,06), alanin, aspartat ve glutamat metabolizması (p<0,001; etki değeri=0,52) ve TCA döngüsü (p<0,001; etki değeri=0,18) gibi temel biyokimyasal yolları anlamlı şekilde etkilediği belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca, pozitif kontrol grubu olarak kullanılan gentamisin antibiyotiği ile kıyaslamalı analizler gerçekleştirilmiş ve D-limonenin bazı metabolik etkilerinin antibiyotik benzeri mekanizmalarla örtüştüğü gözlemlenmiştir. Bu bulgular, D-limonenin yalnızca membran yüzeyinde etki göstermediğini, aynı zamanda hücresel metabolizmayı hedef alarak sistemik metabolik stres oluşturduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, D-limonenin antibiyotik benzeri çok yönlü bir etki mekanizmasına sahip olduğu ve potansiyel bir alternatif antimikrobiyal ajan olarak değerlendirilebileceği metabolomik yaklaşımı ile desteklenmiştir.
Domateste su kullanım etkinliğinin CRISPR/Cas9 yöntemi ile artırılması
Domates (Solanum lycopersicum), dünya çapında önemli bir sebzedir. Ancak, giderek artan sıcak ve kurak koşullar altında sığ kök sistemi ve yüksek terleme ihtiyacı nedeniyle, su stresine karşı oldukça hassastır. Tarımsal sulamanın Türkiye'nin su rezervlerine önemli yük getirdiğinin bilinmesi, domates gibi tarımsal ürünlerin su kullanım verimliliğini (WUE) artırmak, verim istikrarını ve su kaynaklarının korunmasını sağlamak amacıyla bitki ıslah stratejilerinde bir zorunluluk haline gelmiştir. Bu çalışmada, CRISPR/Cas9 gen düzenleme sistemi, absisik asit (ABA) düzenlemesinden bağımsız olarak reaktif oksijen türleri (ROS) sinyal yolakları aracılığıyla stoma kapanmasının düzenlenmesinde rol oynadığı düşünülen Rho benzeri bir GTPaz olan domates SlROP9 genini hedeflemek için kullanılmıştır. SlROP9'un ekson 4'ünü hedeflemek için yüksek spesifikliğe sahip bir kılavuz RNA (gRNA) tasarlanmış ve ikili vektör pco-Cas9'a klonlanmıştır. Yapı, Agrobacterium tumefaciens suşu EHA105'e başarıyla aktarılmış ve Agrobacterium aracılı transformasyon yoluyla domatese aktarılmıştır. Çalışmada kullanılan 267 domates genotipi düşük rejenerasyon verimliliği ve glufosinat seleksiyonuna aşırı duyarlılık sergilese de, seçim koşulları optimize edilerek transgenik hatlar elde edilmiştir. PCR ve Sanger dizileme, dört farklı T₀ bitkisinde CRISPR kaynaklı mutasyonların varlığını doğrulamış, ve indel analizi, SlROP9 kodlama dizisini bozan hem biallelik hem de kimerik mutasyonların varlığını ortaya çıkarmıştır. T0 bitkilerinden olgunlaşmamış meyvelerin embriyo kültürü yoluyla elde edilen T₁ bitkileri ve olgun meyvelerden elde edilen T₁ tohumları başarıyla çoğaltılmıştır. T1 generasyonunda yapılacak mutasyon analizleri sonucu homozgigot mutant bitkiler belirlenecek ve tohumları çoğaltılacaktır. Bu bitkilerden, Çalışma, SlROP9'da başarılı hedefli mutagenezin kanıtını sunarak, kuraklığa dayanıklılığı ve WUE'si iyileştirilmiş domates hatlarının geliştirilmesi için zemin hazırlamaktadır. SlROP9 mutasyonunun su kullanım verimliliği, kuraklığa dayanıklılık ve genel verimlilik üzerindeki işlevsel etkisini doğrulamak için daha fazla fizyolojik karakterizasyon, çok nesilli ve tekerrürlü saha denemeleri ve su kullanım parametreleri önerilmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Agrobacterium transformasyon, CRISPR/Cas9, Domates, Gen düzenleme, Kuraklık stresi, SlROP9, Stoma düzenleme, Su kullanım etkinliği
Çölyak hastalığına yol açan immünojenik epitoplar bakımından tarihsel ve tescilli kışlık ekmeklik buğday çeşitlerinin karşılaştırılması
raporuna göre ise, ülkemizde çölyak hastalığı 154027 vaka ile rapor edilmiştir. Bu hastalık, glüten olarak adlandırılan bir protein kompleksine karşı gelişen bağışıklık tepkisi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'de farklı dönemlerde yetiştirilen modern ve geleneksel buğday çeşitlerinin, çölyak hastalığını tetikleyebilecek immünojenik epitop düzeyleri incelenmiş; çeşitler arasındaki farklılıklar ile yetiştirme koşullarının bu düzeyler üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Araştırma kapsamında, 1930-2022 yılları arasında geliştirilen 24 farklı buğday çeşidi, Konya'nın Ilgın ilçesinde, sulu ve kuru tarım koşullarında, tesadüf blokları deneme desenine göre üç tekrarlı olarak yetiştirilmiştir. Numuneler, tescil dönemlerine göre Tarihsel (<1930), Yeşil devrim öncesi seleksiyon ıslahı ile yetiştirilen (2. Grup), ve melezleme ıslahıyla yetiştirilen diğer çeşitlerinde tarihsel olarak gruplandırıldığı Yeşil devrim öncesi 1968-1970 (3. Grup), Yeşil devrim sonrası 1979-2000 (4. Grup), Yeşil devrim sonrası 2001- 2010 (5.Grup), Yeşil devrim sonrası 2010- 2022 (6.Grup) olmak üzere altı gruba ayrılmıştır. Buğday genotiplerine ait kalite parametrelerinin değerlendirilmesinde; ağırlık, dane nemi, hektolitre ağırlığı, sedimantasyon, miksograf değeri ve yaş glüten düzeyleri analiz edilmiştir. İmmünojenik epitop düzeylerini belirlemek amacıyla, öncelikle buğday numuneleri öğütülerek un fraksiyonu elde edilmiştir. Bu fraksiyondan toplam protein ve gliadin konsantrasyonları belirlenmiş, ardından gliadin fraksiyonlarına ayrılması için sodyum dodesil sülfat poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) yöntemi kullanılmıştır. Gliadin fraksiyonlarının niteliksel ve niceliksel analizi ters faz yüksek performanslı sıvı kromatografisi (RP-HPLC) ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kromatogramlarda alıkonma sürelerine göre dört ana gliadin bölgesi tanımlanmıştır: ω5 gliadin (3–15. dakikalar), ω1,2 gliadin (18–24. dakikalar), α/β gliadin (25–39. dakikalar) ve γ gliadin (40–65. dakikalar). Son olarak, gliadin protein fraksiyonlarının çölyak hastalığına neden olabilecek bağışıklık yanıtı oluşturma potansiyelleri, immünojenik katsayılarla ağırlıklandırılmış ve bu doğrultuda epitop skor analizi yapılmıştır. RP-HPLC analizlerinden elde edilen bulgular, tescil yılı ilerledikçe özellikle sulu koşullarda α-/β-gliadin ve γ gliadin fraksiyonlarının çölyak hastalığıyla ilişkili immünojenik katkısının arttığını, buna karşılık kurak koşullarda ise eski dönem buğday çeşitlerinin epitop düzeylerinin modern çeşitlere kıyasla daha yüksek olduğunu ortaya koymaktadır. Bu çalışma kapsamında hesaplanan epitop skorları hem tarihsel hem de modern ekmeklik buğday çeşitleri arasında çölyakla ilişkili epitop düzeylerinde anlamlı farklılıklar olmadığını göstermektedir. Sulu koşullarda modern grupların skorları daha yüksekken, kuru koşullarda en yüksek skorun tarihsel grupta bulunması, çölyakla ilişkili immünojenik yükün yalnızca modern ıslahın bir sonucu olmadığını ortaya koymaktadır. Dolayısıyla bu veriler, modern buğday ıslah çalışmalarının çölyak hastalığına neden olan epitopların artışına sistematik bir katkı yapmadığını ve çölyak riski açısından hem tarihsel hem modern çeşitlerin birbirinden bağımsız olarak değerlendirilmesi gerektiğini desteklemektedir. LC-QTOF analizleri ile elde edilen yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi verileri, HPLC'den elde edilen gliadin fraksiyonlarına ait peptit yapılarının daha ileri düzeyde karakterizasyonunu mümkün kılmıştır. Bu analizlerde α-gliadin kaynaklı ve benzeri çölyak epitopları aranmış, kütle/yük (m/z) oranları literatürde belirtilen değerlere göre ±0.8 toleransla taranarak bu peptitler değerlendirilmiştir. Buğday genotiplerine ait gliadin protein profillerinin değerlendirilmesi amacıyla MALDI-TOFMS tekniği kullanılmış 144 spektrum üzerinden 600–5000 m/z aralığında yer alan, pikler analiz edilmiştir. Genel olarak, MALDI-TOF MS bulguları tescil yılı, genetik köken ve çevresel koşulların gliadin protein kompozisyonuna ve çölyakla ilişkili immünojenik profilin şekillenmesine doğrudan etki yaptığı görülmekle birlikte hem herhangi bir melezleme ıslahı sürecinden geçmemiş tarihsel ve köy çeşitlerinde ve hem de melezleme ıslahı ile geliştirilen modern ekmeklik buğday çeşitlerinde çölyağa neden olan epitoplar bakımından önemli farklılıklar gözlenmiştir. Bu da ekmeklik buğdayı çalışmalarının çölyağa neden epitopların artışına bir katkı yapmadığının önemli bir göstergesidir. Kalite analizleri sonuçlarına göre, kuru ve sulu koşullarda yetiştirilen buğday çeşitleri arasında farklılıklar gözlemlenmiştir. Sulu koşullarda genel olarak dane verimi, protein oranı, yaş gluten miktarı, sedimantasyon ve miksograf enerjisi gibi kalite parametrelerinin daha yüksek değerlere ulaştığı, buna karşın kuru koşullarda özellikle bazı antik çeşitlerin daha düşük gluten ve protein içeriğiyle öne çıktığı görülmüştür. Dane verimi 301.80–956.90 kg/da, bin dane ağırlığı 24.30–49.50 g, hektolitre ağırlığı 42.10– 87.00 kg/hl aralığında değişmiştir. Yaş gluten oranı %15.40–%43.30, protein oranı %9.60–%14.95, gluten indeksi %41.70–%95.70 arasında ölçülmüş; sedimantasyon 17.10–72.00 ml aralığında bulunmuştur. Tarihsel çeşitler çoğunlukla düşük protein, gluten ve enerji değerleriyle öne çıkarken, 5. ve 6. grup modern çeşitler yüksek kalite parametreleriyle un teknolojisi açısından üstünlük göstermiştir.
PdZIP8 geninin fonksiyonel karakterizasyonu ve arabidopsis Thaliana'da çinko alımında rolü
Zinc deficiency is the second prevalent microelement deficiency in the world following iron deficiency. It is the most prevalent microelement deficiency in Turkey. This deficiency is one of the significant abiotic stress factors that cause serious health issues and deaths in humans and animals, while also restricting growth and agricultural production in plants. Zinc deficiency leads to critical decreases in the yield and quality of crops. Moreover, almost half of the world's soils are deficient in zinc. In some cases, even when the zinc content in the soil is sufficient, soil characteristics can prevent plants from absorbing zinc effectively and in the required amount. For these reasons, elucidating the zinc uptake mechanism in plants and identifying the genes associated with zinc absorption has great importance. This study aimed to reveal the zinc uptake function of the ZIP8 gene, identified as a zinc-iron regulator in Puccinellia distans. It has been demonstrated that zinc mutant yeast cells containing the PdZIP8 gene can tolerate and survive in zinc deficient conditions with 200 µM EDTA and 20 mM EGTA, while cells lacking the gene cannot grow under these conditions. Additionally, phenotypic analyses conducted in Arabidopsis thaliana lines overexpressing the PdZIP8, along with RT-qPCR and ICP-MS results, further emphasize the association of the PdZIP8 with zinc uptake. It is anticipated that the characterization of the studied gene will be used in various breeding programs aimed at enhancing zinc content in plants.
Antosiyanin içeren Hibiscus sabdariffa L., Ocimum basilicum L. ve endemik Ricotia carnosula Boiss. & Heldr. türlerinde in vitro ve in vivo koşullarda toplam antosiyanin ve antioksidan düzeylerinin karşılaştırmalı analizi
Bu tez çalışmasında, bitki biyoteknolojisi alanında doku kültürü teknikleri kullanılarak antosiyanin içeren üç farklı bitki türünde (Hibiscus sabdariffa, Ocimum basilicum ve endemik Ricotia carnosula) antosiyanin ve antioksidan bileşiklerin in vitro koşullarda üretim potansiyelinin araştırılması amaçlanmıştır. Sekonder metabolit üretiminin artırılması, özellikle doğal renklendirici ve antioksidan kaynaklarının sürdürülebilir şekilde elde edilmesi açısından önem arz etmektedir. Çalışma hem in vitro hem de in vivo koşullarda yürütülmüş olup, deneysel süreç; bitkisel materyal üretimi, kallus indüksiyonu ve metabolit analizleri olmak üzere 3 ana aşamadan oluşturulmuştur. In vitro koşullarda gerçekleştirilen kallus kültürü denemeleri; çeşitli ortam bileşenleri (bazal ortam, BGD tip ve konsantrasyonu), kültür koşulları (aydınlık/karanlık) ve farklı eksplant tiplerinin kallus oluşumu, kallus kalitesi, köklenme, antosiyanin ve antioksidan üretimi üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. H. sabdariffa türünde en yüksek kallus proliferasyonu 0.5 mg/L 2,4-D + 0.25 mg/L Zeatin BGD kombinasyonunda gerçekleşmiş olup, bu ortam aynı zamanda sınırlı düzeyde de olsa antosiyanin üretimini desteklemiştir. İlginç şekilde, in vitro kallus örneğinden elde edilen antioksidan miktarı, in vivo örneğe kıyasla daha yüksek bulunmuştur. O. basilicum türünde karanlık koşullarda ve büyük yaprak eksplantlarında daha yüksek düzeyde antosiyanin üretildiği belirlenmiş; 0.5 mg/L 2,4-D + 0.2 mg/L Zeatin BGD kombinasyonundan elde edilen kallus örneği en yüksek antioksidan aktivitesini sağlamıştır. R. carnosula da ise hem antosiyanin miktarı hem de antioksidan kapasitesi doğadan toplanan kotiledonlarda daha yüksek olmakla birlikte, in vitro örnekler içinde antosiyanin ve antioksidan üretimi en fazla in vitro fidelerin kotiledonlarında tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, doku kültürü tekniklerinin seçilen bitki türüne bağlı olarak sekonder metabolit üretiminde güçlü bir araç olabileceğini göstermiştir. Özellikle antioksidan kapsitesinin arttırılması açısından in vitro yöntemler umut verici sonuçlar ortaya koymuştur. Bu bağlamda, çalışmanın bulguları doğal biyoaktif bileşiklerin sürdürülebilir üretimi konusunda biyoteknolojik uygulamalara katkı sağlama potansiyeline sahiptir. Ayrıca, gen ekspresyon analizleri ve farklı elisitörlerin kullanımıyla yapılacak ileri düzey çalışmalar, bu alandaki üretim verimliliğini daha da artırma potansiyeline sahiptir.
Gen düzenleme teknolojisi (CRISPR) kullanılarak canavar otu (Orobanche spp., Phelipanche spp.)' na dayanıklı domates ıslahı
Domates (Solanum lycopersicum), dünya genelinde yaygın üretimi ve yüksek tüketim oranlarıyla öne çıkan, önemli ekonomik değere sahip temel tarım ürünlerinden biridir. Ancak çevresel koşullar, toprak yapısı, bitki besleme stratejileri, sulama sistemleri ve çeşitli patojenler gibi üretimi sınırlandırıcı faktörler, domates tarımında verim ve kalite kayıplarına yol açabilmektedir. Özellikle dünya çapında ve Türkiye'de domates üretimini kısıtlayan önemli sorunlardan biri, tamamen parazitik yaşam sürdüren ve yaşam döngüsünü konukçu bitki üzerine kuran Orobanche spp. ve Phelipanche spp. gibi "canavar otu" türleridir. Uygun çevresel şartlar altında, konukçu bitkilerin köklerinden karotenoid metabolizması aracılığıyla sentezlenip salgılanan strigolakton hormonları sayesinde çimlenen canavar otu tohumları, domates bitkisine tutunarak ciddi zararlar meydana getirmektedir. Bu çalışmada, kök paraziti Orobanche spp. ve Phelipanche spp. türlerine karşı dayanıklı domates (Solanum lycopersicum) hatlarının geliştirilmesi amacıyla, strigolakton biyosentezinde görev alan SlCCD8 genine yönelik CRISPR/Cas9 gen düzenleme teknolojisi uygulanmıştır. Bu kapsamda özgün rehber RNA (gRNA) dizileri tasarlanarak, Cas9 proteini ile birlikte Agrobacterium aracılığıyla domates bitkilerine aktarılmış ve bitki transformasyonu gerçekleştirilmiştir. Gen düzenleme sonrası oluşan "çerçeve içi (in-frame)" mutasyonlar taşıyan T1 ve T2 generasyonlar, hem hidroponik sistemde hem de saksı denemelerinde T3 generasyonu ise hidroponik sistemde canavar otu dayanıklılığı açısından test edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, mutasyona uğramış D38 genotipinde canavar otu tüberkül gelişiminin gözlenmemesi, bu mutasyonun parazite karşı etkin bir dayanıklık sağladığını ortaya koymuştur. Ayrıca D38 hattı, biyotik stres koşullarına rağmen gelişim şeklini korumuş, bu da elde edilen genotiplerin ıslah programlarında doğrudan kullanım potansiyelini göstermiştir. Moleküler düzeyde yapılan RT-qPCR gen ifade analizleri sonucunda, mutant bitkilerde CCD8 gen ekspresyonunun kontrol grubuna göre anlamlı şekilde arttığı; buna karşılık CCD7 ve MAX1 genlerinde istatistiki olarak anlamlı bir fark bulunmadığı belirlenmiştir. Bu çalışma, klasik kimyasal mücadele yöntemlerinin sınırlarını aşan, çevre dostu ve hedefe yönelik bir dayanıklılık ıslah stratejisi sunmakta; aynı zamanda CRISPR/Cas9 sisteminin domateste parazit yabancı otlara karşı fonksiyonel genetik yaklaşım olarak kullanılabilirliğini göstermektedir. Elde edilen bulgular, CRISPR/Cas9 ile gen düzenleme temelli dayanıklılık mekanizmalarının, gelecekte domates gibi stratejik tarım ürünlerinde sürdürülebilir ıslah programlarına katkı sağlayabileceğini göstermektedir.
AtBOR4 geni ortoloğunun Gypsophila perfoliata L. genomunda tanımlanması ve karakterizasyonu
Bor, bitkiler için esansiyel bir mikro elementtir. Bor toksisitesi yağışın düşük olduğu, kurak ve yarı kurak topraklarda tarımsal üretimi sınırlayıcı bir etkendir. Toksik seviyede bor içeren toprakların ıslahı son derece zordur. Bu sorunun çözümü için bu bölgelere iyi şekilde uyum sağlamış Gypsophila perfoliata L.'nın gen kaynakları araştırılarak, bora tolerans mekanizmasının aydınlatılması amaçlanmaktadır. Tanımlanan genlerin, bor toksisitesine dayanıklı bitki türlerinin geliştirilmesine ve fitoremedasyon çalışmalarına katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Tez çalışmasında bu amaçlar doğrultusunda, G. perfoliata'ya 500 mg/L bor uygulanması sonucu 6 saatlik örneklerden RNA izolasyonu yapılarak oluşturulmuş mevcut cDNA kütüphaneleri, Saccharomyces cerevisiae BY4743Δatr1 mayalarına elektroporasyon yoluyla aktarılmıştır. Mayalar için toksik kabul edilen 80 mM borik asit içeren ortamda, kök cDNA kütüphanesi kullanılarak gerçekleştirilen maya fonksiyonel tarama testinde bor toleransı gösteren koloniler seçilmiştir. Seçilen koloniler, artan konsantrasyonlarda borik asit içeren ortamlarda damlatma testi ve seri dilüsyon analizleri ile doğrulanmıştır. Mayaların taşıdığı plazmitler izole edilip tekrar mayaya aktarıldığında sadece PKB26 olarak isimlendirilen maya suşunun dayanıklılığını sürdürdüğü tespit edilmiştir. PKB26 maya suşu, borik asit konsantrasyonu 300 mM'e kadar olan ortamlarda hayatta kalabilmektedir. PKB26'nın taşıdığı toleranstan sorumlu plazmit içindeki cDNA'nın Arabidopsis thaliana HCO3- transporter family (BOR4) geniyle %72,9 oranında homoloji gösterdiği tespit edilmiştir. Bu cDNA, GpBOR4 (Gypsophila perfoliata BOR4) olarak adlandırılmıştır. GpBOR4 geni EGFP geni ile füzyon yapılarak BY4743Δatr1 mayada hücre içi lokalizasyonuna konfokal mikroskop ile bakılmış, proteinin plazma membranına lokalize olduğu tespit edilmiştir. Mayada yapılan hücre içi bor miktarı analizinde gen taşımayan maya ile kıyaslandığında GpBOR4 genini taşıyan mayaların hücre içinde daha az bor bulundurduğu tespit edilmiştir. Tanımlanan bu genin karakterizasyonu için bor4 mutant ve Col-0 (WT) Arabidopsis thaliana hatlarına Agrobacterium yoluyla floral dip yapılarak gen aktarılmıştır. Transgenik Arabidopsislerin toksik bor koşullarında gelişimi izlenmiştir. Transgenik bitkilerin gen ifadesi qPCR ile belirlenmiştir. Col-0 ekotipine GFPGUSPlus vektörüyle aktarılan GpBOR4 geni 3 transgenik hatta 10 mM'da hayatta kalma özelliği kazandırmıştır. GpBOR4 geninin G. perfoliata genomunda kaç kopya olduğunu saptamak amacıyla southern blot yapılmıştır. G. perfoliata'nın bor stresi altında GpBOR geninin ifadesini 12 saatte neredeyse 7 kat arttırdığı tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, bor toksisitesine karşı yüksek düzeyde tolerans gösteren G. perfoliata'da bor atımından sorumlu genin tanımlanmasının, bora hassas bitkilerin ıslahına önemli katkılar sağlayabileceğini düşündürmektedir.
Ferulik asit içeren niozomların insan fibroblast hücrelerinde ultraviyole ve fotoyaşlanma koruyucu etkilerinin belirlenmesi
Ferulik asit (FA) buğdayın kepek fraksiyonunda oldukça yüksek düzeylerde bulunan, ekonomik açıdan oldukça ucuz, kolay bulunabilen ve kimyasal yöntemlerle ekstrakte edilerek saflaştırılabilen bir bitkisel sekonder metabolittir. FA düşük toksisite düzeyi; antienflamatuvar, antioksidan, antibakteriyel ve antikanser etkileri gibi birçok fizyolojik fonksiyonu nedeniyle son yıllarda ilaç endüstrisinde oldukça popüler bir hammadde haline gelmiştir. Gıda, kozmetik ve ilaç endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca Matriks Metallo Proteinaz (MMP) kullanılarak yapılan çalışmalarda fotoyaşlanma mekanizmasında aktif rol oynadığı bilinmektedir. Bu çalışmada ferulik asitin uygun niozom teknolojisi kullanılarak; Ultraviyole (UV) ve fotoyaşlanma koruyucu etkisi ile kullanım veriminin yükseltilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda Polisorbat 60 ve Tween 60 gibi sürfaktanlar kullanılarak ince film hidrasyon yöntemi (TFH) ile niozomların tasarlanması, karakterizasyon çalışmalarının gerçekleştirilmesi ve insan fibroblast Bj hücrelerinde; sitotoksisite, MMP-2 inhibisyonu ve UV koruyucu etkileri gösterilmiştir. Elde edilen bulgulara göre; araştırma kapsamındaki tüm ferulik asit içeren niozomların boyut aralığının 100-200 nm arasında olduğu ve enkapsüle veriminin en çok %42,73' e kadar çıkabildiği belirlenmiştir. Bu çalışmalar sonucunda buğday kepeğinde yüksek düzeyde bulunan ferulik asitin uygun niozomlar içinde taşınması yoluyla ultraviyole ve fotoyaşlanma koruyucu özelliklere sahip etkili ve yenilikçi bir madde olduğu gösterilmiştir. Tez çalışması kapsamında son zamanlarda özellikle kozmesötik sektöründe popüler hale gelen niozom teknolojisi kullanılarak, düşük maliyetli hammaddelerin etkili ürünlere dönüştürülmesi çalışmalarına katkı sağlaması beklenmektedir.
SARS-Cov-2 spike proteininin reseptör bağlanma bölgesinin (RBD), Fc bölge ile birleştirilmiş formunun Nicotiana Benthamiana btkisinde mühendisliği ve üretimi
Şiddetli akut solunum sendromu koronavirüs 2'nin (SARS-CoV-2) neden olduğu koronavirüs hastalığı 2019 (COVID-19) pandemisi, küresel sağlık ve ekonomi için ciddi tehditler oluşturmuştur. COVID-19 salgını, SARS-CoV-2 enfeksiyonuna karşı güvenli ve etkili aşılara duyulan ihtiyacı öne çıkarmaktadır. Günümüzde birçok aşı hastalıkla mücadele için kullanılmakta ve geliştirilmektedir. SARS-CoV-2'nin spike proteinindeki reseptör bağlama alanı (RBD), virüsün konak hücredeki anjiyotensin dönüştürücü enzim 2 (ACE2) reseptörüne bağlanmasından sorumludur. Çoklu baskın nötralize edici epitoplar içerir ve COVID-19 aşılarının geliştirilmesi için önemli bir antijen görevi görür. Fc, füzyon proteininin doğru katlanmasını destekler ve antijen sunan hücrelere bağlanmayı arttırır. Bu tez çalışmasında RBD ve Fc bölgelerinin birleştirilmiş formunun (RBD-Fc) Nicotiana Benthamiana bitkisinde üretimi amaçlanmış olup bu bağlamda yapılan deneysel çalışmalar başarıyla gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak RBD-Fc proteini N. Benthamiana bitkisinde üretilmiştir. Ayrıca üretilen proteinin ACE2 reseptörüne bağlanma afinitesi olduğu belirlenmiştir.
Nicotiana benthamiana bitkisinde SUMO-G füzyon proteininin (small ubiquitin-like modifier domain ve rabies glycoprotein (G)) mühendisliği ve ekspresyonu
Kuduz, kuduz virüsünün neden olduğu, en yaygın onuncu ölümcül enfeksiyon hastalığı olup, merkezi sinir sisteminin akut bulaşıcı bir enfeksiyonudur. Hastalık evcil ve vahşi hayvanlar aracılığıyla yayılmakta ve her yıl dünya çapında tahmini 60.000 insanın ölümüne neden olmaktadır. Kuduz glikoproteini (G), viral patogenezde önemli bir rol oynar ve koruyucu bir antijen olarak işlev görür. Günümüzde kuduz hastalığına karşı insan ve hayvan aşıları mevcut olmasına rağmen, bunlar pahalıdır, üretimleri zahmetlidir ve nispeten zayıf bir immünojeniteye sahiptir. Protein translasyon sonrası modifikasyonlarından SUMOlasyon'un protein hücre altı lokalizasyonunu, protein-DNA bağlanmasını, protein-protein etkileşimlerini, transkripsiyonel düzenlemeyi, DNA onarımını ve genom organizasyonunu düzenlediği bildirilmiştir. Bir partner proteinin N-terminaline oldukça stabil bir yapının (SUMO gibi) eklenmesi, stabiliteyi artırarak verimi arttırır. İlgilenilen proteinlerle kaynaşmış SUMO, proteinlerin doğru katlanmasına yardımcı olarak ekspresyonu önemli ölçüde geliştirir ve çözünürlüğü destekler. Bitki bazlı geçici ekspresyon sistemi, aşı antijenleri, terapötik proteinler, antikorlar ve endüstriyel enzimler dahil olmak üzere çeşitli rekombinant proteinlerin üretimi için umut verici bir teknolojidir. Bu sistemler, hızlı üretim zaman çizelgesi, düşük maliyetli girdi, yüksek düzeyde ölçeklenebilir, yüksek üretim kapasitesi ve memeli patojenlerini barındırmayan diğer ifade sistemlerine göre üstün faydalar sunar. Bu çalışmada protein translasyon sonrası modifikasyonlarından Sumolasyona ait Sumo proteini ile kuduz virüsüne ait yüzey glikoproteini (GP) füzyon olarak (SumoGP) bitki geçici ekspresyon sisteminde kısa sürede başarıyla üretilmiştir. Sumo`ya özgü proteaz SENP1 enzimi de bitki geçici ekspresyon sistemiyle başarıyla ve yüksek saflıkta üretilmiştir. SENP1 ile SumoGP füzyon proteini koekspresyonları bitki geçici ekspresyon sisteminde açıkça ifade edilememiştir. Bununla ilgili SENP1 üzerinde aktivasyon çalışmaları devam etmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Kuduz G proteini, Sumolasyon, SUMO, Bitki Geçici Ekspresyon Sistemi, Nicotiana Benthamiana, Kuduz
Bodur taze fasulye genotiplerinin sonbahar, ilkbahar ve yaz dönemlerinde agro-morfolojik özellikleri, bitki gelişimi ve verim potansiyellerinin araştırılması
Bu çalışma, 38 taze bodur fasulye çeşit ve hattı ile ön ıslah çalışması başlatmak amacıyla yürütülmüştür. Çeşit ve hatlar sonbahar geç ekim, ilkbahar erken ekim ve geç yaz şartlarında bitki gelişmesi ile tohum tutma özelliklerini incelenmiş ve UPOV tarafından belirlenen 30 morfolojik özellik yardımıyla yakınlık dendogramları çıkarılmıştır. Sonbaharda serin şartlarda GV-51, USK-1, KTH-6, KTH-24, ML-30, ML-60, HK-37 ve HK-18 genotipleri en yüksek taze bakla verimi ve tohum tutma potansiyeline sahip olmuşlardır. İlkbahar erken ekiminde bitki başına ve parsel başına taze bakla verimi ve bakla sayısı açısından PI-368052, LGNY-4-97, HK-8, HK-18, GV-51, BRD-21, F1 (PI 549875 x HK-37) melezi, PI-549901 ve PI-549902 en yüksek performans göstermiştir. Geç tarla ekimlerinde LNY-4-97, AYD-2, HK-8, ML-30 ve PI 549875 en yüksek taze bakla vermişlerdir. AYD-2, PI 608450, LNY4-97, PI 549998 ve LGYNY-4-97 genotiplerin baklalarında taze tüketimi kısıtlatan kılçıklılık özelliği tespit edilmiştir. Temel Bileşen Analizi (TBA)'nde Eigen (öz) değeri 1'in üzerinde değer veren 7 adet bileşen toplam varyasyonun %75.43'ünü açıklamıştır. Bakla özellikleri (genişliğin oranı, zemin renk yoğunluğu, eğrilik derecesi ve genişliği) ve bakla sayısı temel bileşen 1 ve 2'de varyasyona en yüksek katkıyı (0,70-0,73) vermiştir. Bitki başına taze bakla verimi ile bakla sayısı arasında istatistiksel olarak önemli oranda pozitif korelasyon katsayısı (r= 0,851) hesaplanmıştır. Kümeleme analizinde hesaplanan benzerlik dendogramında genotipler 2 ana gruba ve her grup 2 alt gruba ayrılmıştır. Kümeleme analizinde PI-549902, PI-549875, HK-18 ve HK-33 çeşit ve genotipleri ile ML-30, PI-486351, PI-549622 ve BT-69 genotipleri genetik olarak birbirlerine en uzak çeşit ve hatlar olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak eldeki veriler daha sonra yapılacak olan ıslah çalışmaları açısından tartışılmıştır.
Ayrık tuz çimi'nde (Puccinellia distans) selenyum (Se) toksisitesine dayanıklılık genlerinin belirlenmesi
Metal/metaloid toksisitesi, bitki gelişimini olumsuz yönde etkilemektedir ve tarımsal üretimde kayıplara yol açmaktadır. Bir metaloid olan selenyum (Se) insanlar ve hayvanlar için esansiyel bir element olmakla birlikte, fazlalığı bitkiler dahil olmak üzere tüm canlılarda toksisiteye neden olmaktadır. Metal/metaloid faktörlerine karşı tolerans gösteren mekanizmaların araştırılmasında hiperakümülatör bitki türleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, bor hiperakümülatör ve selenyum akümülatör bir tür olan Puccinellia distans kullanılmıştır ve bu bitkinin ayrıca kuraklık ve tuzluluk gibi stres faktörlerine de tolerans sağladığı bilinmektedir. Ancak, Se toleranslığı ile ilişkili genler P. distans'ta net olarak olarak belirlenmemiştir. Bu nedenle, Se tolerans genlerini belirlemek amacıyla; P. distans cDNA kütüphanesi, toksik dozda selenyuma karşı maya hücreleri ile taranmıştır. Tarama sonucunda; toksik dozda selenyuma tolerans gösteren iki farklı gen; kök ve yaprak cDNA kütüphanelerinde belirlenmiş olup, sırasıyla PKS1 ve PYS9.1 olarak isimlendirilmişlerdir. Sekanslama işlemi sonrasında PKS1'in "Tiyosiyanat metiltransferaz", PYS9.1'in ise "Çinko Transporter 8" olduğu belirlenmiştir. Çinko Transporter 8 taşıyan kolonilerin, 15 mM'a kadar sodyum seleniti tolere edebildiği belirlenirken; Tiyosiyanat metiltransferaz'ın 50 mM'a kadar sodyum seleniti tolere edebildiği belirlenmiştir. Ayrıca bu genlerin, tuz ve kuraklık stresine karşı toleranslığı, maya hücreleri kullanılarak araştırılmıştır. Ancak yüksek konsantrasyonlardaki selenyuma tolerans sağlaması nedeni ile; bu çalışmada Tiyosiyanat metiltransferaz geninin karakterizasyonuna yoğunlaşılmış ve bu genin ifadesi P. distans kök dokuları ve mayada RT-qPCR ile belirlenmiştir. ICP-MS analizi ile hücre içerisindeki selenyum miktarı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçların; metal/metaloid stresine karşı toleranslılıkla ilişkili genlerin belirlenmesine yönelik çalışmalara ve bu streslere karşı dayanıklı kültür çeşitlerinin geliştirilmesine yönelik biyoteknolojik araştırmalara katkıda bulunacağı düşünülmektedir.
Ayçiçeği ıslahında moleküler markır yardımlı seleksiyon ile restorer (Rf/rf) allellerinin tespiti
Ayçiçeği ıslahında moleküler markır yardımlı seleksiyon ile idameci (maintainer) ve restorer (Rf) nükleusu taşıyan bitkilerin tespiti amaçlanmıştır. Yerli hibrit ayçiçeği ıslahında moleküler markır yardımlı seleksiyon ile idameci (maintainer) ve restorer (Rf) nükleusu taşıyan bitkilerin tespiti için kodominant SCAR ve dominant markırları Rf1/rf1 allellerinin belirlenmesinde kullanılanlarıdır. B hattı geliştirmek için fertil sitoplazma taşıyan B grubu bitkilere heterozigot Rfrf nükleusu taşıyan bitkilerle yapılan geriye melezleme çalışmalarında %50 rfrf, %50 Rfrf geriye melez populasyonları elde edilmektedir ve ayrıca heterozigot Rfrf B grubu bitkilerin kendilenmesi sonucu RfRf, Rfrf, ve rfrf genotipindeki F2 genotipik açılımları (BCnF2) de ortaya çıkmaktadır. Bu rfrf genotipindeki bitkilerin belirlenebilmesi için test melezlemeleri yapılıp bir sonraki generasyonda F1 döllerinde çiçekler uygun iklim koşullarında testlenerek ayrıştırılarak aynı zamanda Rf/rf ayrımı yapan moleküler markılar kullanılıp istenilen genotiplerin markırlarla doğru ve verimli bir şekilde belirlenip belirlenemediği kontrol edilmektedir. Bir başka ifade ile, idameci (B) hatlarında sitoplazmaları fertil olduğundan nükleuslarındaki Rf/rf allellerinin durumunu tespit etmek mümkün değildir. B hatlarının nükleusunda Rf/rf durumunu ancak kısır (A) hatlarına test melezlemesi ve elde edilen F1 bitkilerinin yetiştirilip kısır ya da fertil olup olmamasının gözlemlenmesi ile anlaşılmaktadır. B hatlarında Rf/rf allellerinin moleküler markırlar ile tespiti hem maliyet hemde ıslah süresini azaltmak için önemlidir.
CRISPR Cas9 teknolojisini kullanarak patlıcan genomunun düzenlenmesi
Eggplant (Solanum melongena L.,) is one of the most important vegetables in many countries. It has a long growing season, which makes it one of the vegetables more exposed to pests, disease attack, environmental stress and parasitic weeds. Orobanche spp, also known as broomrape, is one of the parasitic weeds that can cause great damage to eggplant yields. It is known that in order to germinate, the seeds of these parasites must be exposed to certain chemicals called strigolactones [SLs], which are released by the roots of the host. The CCD8 gene is involved in the synthesis of strigolactones and plays an important role in controlling growth and development. CRISPR-Cas9 was used to manipulate the SmCCD8 gene in eggplant (Solanum melongena L). The objective of the was study to create eggplants resistant to broomrape by knocking out or modifying the SmCCD8 gene. Yamula eggplant cultivar was used for transformation. Using Agrobacterium-mediated plant transformation method, gRNA and Cas9 were transferred to eggplant. Eggplant cotyledons were used as the plant material for Agrobacterium transformation. Successful editing of eggplant lines was confirmed by Sanger sequencing. The induced mutations were stably inherited in T1 and T2 progenies. Our results based on CRISPR-Cas9 technology open the way to the development of eggplant genotypes resistant to parasitic weeds.
Yeşil mikroalg chlamydomonas reinhardtii'de piruvat, ortofosfat dikinaz (PPDK) kodlayan iki genin izolasyonu, klonlaması ve ekspresyon analizi
Günümüzde mikroalgler yenilenebilir enerji, ilaç, gıda ve kozmetik endüstrilerindeki geniş uygulama alanları nedeniyle dünya çapında büyük ilgi görmektedir. Yeşil alg Chlamydomonas reinhardtii, fotosentetik hücrenin kullanışlı bir modelidir ve bir dizi fizyolojik sürecin araştırılması için yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Son zamanlarda, C. reinhardtii' ye nükleer ve organel transformasyon (nükleer, kloroplast ve mitokondriyal) sistemleri, RNA etkileşimi, CRISPR vb. dahil olmak üzere birçok moleküler teknoloji uygulanmıştır. Bu nitelikler, C. reinhardtii' yi mikroalglerde lipit birikimini artırmak amacıyla C. reinhardtii' nin genetik ve metabolik mühendisliğini gerçekleştirmek için ideal bir alg organizması yapmaktadır. Şu anda mikroalglerde yağ birikimini kontrol eden moleküler mekanizmalar hakkında çok az bilgi mevcuttur. C4 fotosentez metabolik yolları (C4 metabolik yolu ile CO2 fiksasyonu) bitkilerde yüksek oranda karbondioksit fiksasyonu için gereklidir. Alglerin yüksek biyokütle birikimi için yüksek fotosentez oranları önemlidir. Bununla birlikte şaşırtıcı bir şekilde, C. reinhardtii' deki fosfoenolpiruvat karboksilaz genlerinin moleküler karakterizasyonuna odaklanan çabalar dışında, C4 yolu enzimleri ve düzenleyici faktörleri herhangi bir yeşil algde moleküler seviyede incelenmemiştir. Bu çalışmada, yeşil mikroalg C. reinhardtii' den iki Piruvat, ortofosfat dikinaz (PPDK) geni ilk kez izole edilerek klonlanmış ve farklı büyüme koşullarında ekspresyon analizi yapılmıştır. İki PPDK geninin C. reinhardtii' de fonksiyonel aktif PPDK enzimlerini kodladığını ve her iki genin de C- ve N-yanıt veren genler olduğunu ve büyüme sırasında [CO2] veya [NH4+]' deki değişikliklerle yukarı/aşağı regüle edildiğini gösterdik. PPDK1 ve PPDK2' nin ve diğer PPDK' lerin sayısının filogenetik analizi, üç genel grupta bir kümelenme ortaya çıkardı: (i) CrPPDK2, CrPPDK1 ve VcPPDK' nin (Volvox carteri, C. reinhardtii ile yakından ilişkili) uzak üyeler olduğu tipik vasküler bitki enzimleri; ii) bakteriyel ve iii) protozoal PPDK' ler. CrPPDK2, bitki PPDK' leri ile daha fazla benzerlik gösterirken, CrPPDK1 ise, VcPPDK ile daha fazla benzerlik göstermektedir. Bitki ve alg PPDK proteinleri, bakterilerden çok bazı protozoa ile yakından ilişkilidir. Kolektif bulgular, ökaryotik alglerde PPDK1 ve PPDK2 genleri ve karşılık gelen PPDK enzimleri hakkında temel moleküler bilgiler sağlamaktadır. Bu çalışmalar, alg biyokütlesini artırma ve yağ açısından zengin algler üretmek için alg hücrelerinde protein depolamaya karşı yağ depolama seviyelerini değiştirmeye yönelik uygulamalar üzerinde önemli bir etkiye sahip olacaktır.
Deglikolize kolisin M ve K formlarının bitkide ın vıvoüretimi, saflaştırılması, karakterizasyonu ve doğal gıda katkı maddesi olarak kullanım olanakları
Günümüzde gıdalarda yaygın olarak bulunan bakteriyel patojenlere karşı artan direnç, küresel halk sağlığı ve gıda güvenliği için kritik bir tehdit oluşturmaktadır. Ayrıca tüketicilerin kimyasal katkı maddesi içermeyen doğal gıdalara olan talebinin artması bilim insanlarını alternatif gıda koruyucuları bulmaya yöneltmiştir. Kolisinler, belirli Escherichia coli (E. coli) suşları tarafından üretilen, konakçı olmayan E. coli suşlarını öldüren ve diğer bakteri suşları ile rekabeti azaltmak için çevreye salınan antimikrobiyal proteinlerdir. Kolisin-M, dış hücre zarını tahrip ederek yakından ilişkili diğer bakteri suşlarına etki eden bu grubun bir üyesidir ve FDA tarafından güvenli (GRAS) olarak kabul edilmiştir, bu nedenle güçlü bir antimikrobiyal madde olarak büyük bir potansiyele sahiptir. Kolisin M (CM), geçici ekspresyon sistemi kullanılarak bitkilerde rekombinant olarak eksprese edilmiş ve antimikrobiyal aktivitesi gösterilmiştir. Bakteriyel protein olarak kolisin M, doğal konakçılarda glikozile edilmez ve bu nedenle bitkiler dahil herhangi bir ökaryotik sistemde anormal şekilde glikozile edilir. Bakteriyel Endo H deglikozilasyon enzimi ile ortak ifade yoluyla hedef proteinleri glikozile edilmemiş bitkiler de dahil olmak üzere ökaryotik sistemde proteinler üretmek için sağlam bir teknoloji geliştirilmiştir. Bu teknoloji, şarbona, sıtmaya, Covid-19'a, kuduza karşı aşı üretmek ve bazı terapötikler için başarıyla uygulanmıştır. Bu çalışmanın amacı, Nicotiana benthamiana (N. benthamiana)'da N-glikozile edilmemiş, doğal benzeri formda Endo H deglikozilasyon teknolojisi kullanılarak rekombinant Kolisin-M üretmektir. Bu çalışmada, enzimatik Endo H deglikozilasyon teknolojisi kullanılarak, N. benthamiana bitkisinde hem glikozile edilmiş (gCM) hem de-glikozile edilmiş (dCM) formda rekombinant kolisin M ürettik ve bunların antimikrobiyal aktivitesi ve stabilitesi karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Kolektif bulgularımız, dCM'nin glikozile edilmiş formuyla karşılaştırıldığında stabilitesinin ve aktivitesinin daha yüksek olduğunu gösterdi. Karşılaştırma için Kolisin K (CK), N. benthamiana'da hem Endo H ile hem de Endo H olmadan ifade yoluyla üretildi. CK'nin birkaç potansiyel N-glikozile edilmiş bölgesi olmasına rağmen, sonuçlarımız CK'nin N. benthamiana bitkisinde eksprese edildiğinde glikozile olmadığını doğruladı. Rekombinant bitki tarafından üretilen proteinler (hem Endo H ile ortak ifade ile hem de olmadan), Ni-kolon afinite kromatografisi kullanılarak kısmen saflaştırıldı ve stabilite ve aktivite açısından karakterize ettiğimiz kısmi saflaştırılmış CK proteinlerinde Endo H ile ifade edilen veya edilmeyen CK'ler arasında anlamlı bir fark gözlenmedi. Tez çalışmasından elde edilen sonuçlar; bitkide üretimi gerçekleştirilen gCM ve dCM proteinlerinin SDS-PAGE ve Western-Blot analizine göre, moleküler kütleleri sırasıyla ~29 ve 26 kDa olarak bulunmuştur. Hem gCM hem de dCM'nin stabilite analizi, +4 °C, +25 °C ve +37 °C'de uzun süre (sırasıyla 4 ay, 12 gün ve 6 gün) incelenmiş ve dCM, glikozile edilmiş muadilleriyle karşılaştırmada tüm sıcaklıklarda üstün stabilite göstermiştir. Bitkide üretilen CM proteinlerinin antimikrobiyal aktivite testleri, seçilen E. coli DH5α ve ATCC 25322, Salmonella ATCC 17028 ve Staphylococcus aureus (S. aureus) ATCC25923 suşları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Tüm aktivite testlerinde dCM proteini, glikozile edilmiş muadilinden daha aktif sonuçlar vermiştir. Sırasıyla aralarında, 3,8, 1,7, 4,4 ve 2,4 katlık bir oran çıkmıştır. Ek olarak, dCM'nin ekspresyon seviyesi ve saflaştırma verimi, glikozile edilmiş muadili ile karşılaştırıldığında 2 kat daha yüksek çıkmıştır. Sonuç olarak, sonuçlarımız, deglikozile edilmiş Endo H teknolojisinin, glikozile edilmemiş diğer kolisinleri, doğal benzeri formlarında üretmek için kullanılabileceğini göstermektedir; bu, bu kolisinlerin bir gıda katkı maddesi olarak ticarileşme potansiyelini artırmak için önemli olacaktır
Toprak düzenleyici ve biochar uygulamasının tarla şartlarında bodur taze fasulye verimi üzerine etkisi
Bu çalışma 2022 yılında ilkbahar döneminde Burdur ili Bucak ilçesinde açık tarla koşullarında gerçekleştirilmiştir. Toprak düzenleyici ve biochar uygularının bodur taze fasulye verimi üzerine etkisi araştırılmıştır. Phaseolus vulgaris L. türüne ait "Bourgondia" çeşidi ve "GV-51" genotipi bitki materyali olarak kullanılmıştır. Çalışmada toprak düzenleyici olarak bir ticari formül ve biochar kullanılmıştır. Uygulama dozları toprak düzenleyiciler için 26 kg/da olarak belirlenmiştir. Araştırmada, çıkış süresi, ilk çiçeklenme tarihi, çıkış oranı, bakla boyu, bakla eti kalınlığı, bakla eni, bakla ağırlığı, hasattaki bitki sayısı, parsel başına bakla verimi, dekara bakla verimi ve bitki başına bakla verimi incelenmiştir. Elde edilen verilerin değerlendirilmesi için SPSS istatistik programı kullanılmıştır. Çalışmada amaçlanan konu, tarla şartlarında bodur taze fasulye yetiştiriciliğinde kullanılan ticari gübre uygulamalarını azaltmaktır. Yapılan çalışma sonucunda Bourgondia çeşidi ve GV-51 genotipi 15 cm ile ticari gübrede en uzun bakla boyuna sahip olarak tespit edilmiştir. Bourgondia ve GV-51 genotipi 19 mm ile biochar gübresinde en fazla bakla enine sahip olup bakla eninin genel ortalamaları için GV-51 genotipinin etkisi önemli olarak belirlenmiştir. Bakla kalınlığı GV-51 genotipinde 10.83 mm ile formül gübresinde, Bourgondia çeşidinde ise en fazla 10.46 mm ile biochar gübresinden elde edilmiştir. Dekara taze bakla verimi üzerine uygulama ve çeşitin etkisi istatistiki olarak önemsiz bulunmuştur. Taze bakla verimi 1638,21 kg/da ile 2552,5 kg/da arasında değişmiştir. Dekara taze bakla verimi Bourgondia da 2243,48 kg/da olurken GV-51 de 2075,63 kg/da olarak kaydedilmiştir. Sonuç olarak oturak fasulye çeşidinde ve genotipinde taze bakla verimi üzerine gübre uygulamasının etkisi önemsiz olarak belirlenmiştir. Ancak elde edilen yüksek taze bakla verimlerinin ileri çalışmalar için ümit vaat ettiği düşünülmektedir.
Cannabis sativa bitkisinde yüksek kannabidiol (CBD) içeren hibrit potansiyelinin değerlendirilmesi
Günümüzde medikal başta olmak üzere lif üretimi, tohumu üretimi ve endüstriyel alanlarda çoklu kullanımları sebebiyle dikkatli üzerine çeken kenevir bitkisi; ülkemizde de yasal izinler doğrultusunda belli alanlarda lif, tohum, sap ve benzeri amaçlar için yetiştirilmektedir. Dişi bitkilerin çiçek demetleri öncü olacak şekilde kenevir bitkisi içeriğinde bulunan kannabinoidler, terpenler ve fenolik bileşikler gibi sekonder metabolitler nedeniyle ilaç endüstrisinde önemli bir bitkisel materyal haline gelmiştir. Bu bileşenlerden kannabinoidler; psikoaktif ve psikoaktif olmayan bileşikler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Kanser hastalarında, kannabinoidlerin iştah uyarma, ağrı ve mide bulantısını hafifletme etkileri bilinmektedir. Kannabinoidlerin konsantrasyonunda bitkinin yetiştirilmesi sırasındaki çevresel etkilerin, genetik alt yapısının ve uygulanan ekstraksiyon ve analiz yöntemleri önemli rol oynamaktadır. Kenevir bitkisinde başlıca delta-9-tetrahidrokanabidiol (Δ9-THC), kanabidiol (CBD), kanabinol (CBN) kanabikromen (CBC), kanabigerol (CBG), kanabidiolik asit, kanabidivarin (CBDV) ve tetrahidrokanabivarin (THCV) olmak üzere 90'dan fazla kannabinoid bulunmasına rağmen medikal ve endüstriyel anlamda en yaygın kullanılanı CBD'dür. Bu çalışmada, CBD bakımından zengin olan bir kenevir genotipi ile CBD bakımından zengin olmayan bir kenevir genotipinin resiprokal melezlenmesi sonucunda oluşan hibritlerde yüksek CBD için hibrit potansiyelinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Güvenli serada kontrollü şartlar altında sonbahar döneminde temin edilen genotipler yetiştirilmiştir. Numunelerdeki kannabinoid miktarlarının tanımlanabilmesi için, dinamik maserasyon ekstraksiyon yöntemi ve yüksek performans sıvı kromatografisi (HPLC) kullanılmıştır. Elde edilen bulgulara göre; en yüksek CBD miktarı içeren bitki 49509,17 ppm ile yüksek CBD içeren ebeveynin sitoplazmasına sahip olan hibrit olarak bulunmuştur. CBD miktarının ortalaması bakımından resiprokal melezler yüksek CBD içeren ebeveyn hattını geçememişlerdir. Yüksek CBD içeren ebeveynin sitoplazmasına sahip olan hibrit 15501,05 ppm CBD miktarı ortalaması ile 11836,92 ppm CBD miktarı ortalaması bulunan resiprokal hibritini geçmiştir. Resiprokal hibritlerin kannabinoid kemotipi bakımından yüksek CBD içeren ebeveynden farklı olmadığı belirlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında üretilen verilerin, özellikle son zamanlarda eczacılık sektöründe popüler hale gelen CBD'ün ıslah çalışmaları açısından akademik ve endüstriyel düzeydeki çalışmalara katkılar sağlaması beklenmektedir.
Apis mellifera anatoliaca bal arısında CRISPR-Cas9 kullanılarak jüvenil hormon asit o-metiltransferaz (JHAMT) nakavt mutantların üretilmesi ve varroa destructor üzerine etkisinin araştırılması
Yakın zamanda farklı ülkelerde gözlemlenen bal arısı koloni kayıpları gelecekte dünyanın ekolojik dengesini etkileyebilecek bir sorun olarak görülmektedir. Yüksek oranda koloni kaybına sebep olan Varroa destructor'a karşı birçok mücadele yöntemi uygulansa da bu akar hala bal arısı için en tehlikeli tehdittir. Bu nedenlerden dolayı bilim insanları ve arıcılar tarafından Varroa ile mücadelede alternatif ve kesin sonuç verecek çözüm yöntemi arayışı sürmektedir. Varroa yüksek konukçu özgüllüğü gösteren bir ektoparazittir. Bu akar erkek arı larvalarını işçi larvalarından, tarlacı arıları bakıcı arılardan ayırt edebilmektedir. Larva tercihinde feromonlar ve düşük yoğunluktaki diğer uçucu bileşiklerin rol oynadığı bilinmektedir. Ancak, Varroa'nın konukçu tercihi altında yatan moleküler ilişki henüz çözümlenmiş değildir. Jüvenil hormon asit O-metiltransferaz (JHAMT), böceklerde Jüvenil hormon (JH) biyosentez yolağının son aşamasında JH asitlerini veya JH'lerin aktif olmayan öncüllerini aktif JH'lere dönüştüren bir enzimdir. Aynı zamanda feromon olarak davranabilen metil farnesoat üretiminden de sorumlu olması JHAMT geninin ifadesi ile Varroa'nın konukçu tercihi arasında bir ilişki olabileceği fikrini doğurmuştur. Bu fikre dayanarak bu tez porjesinde Varroa ile mücadelede sürdürülebilir yeni bir yöntem geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaca ulaşmak için Muğla Arı Yetiştiricileri Birliği bünyesinde bulunan Anadolu bal arısı (Apis mellifera anatoliaca)'nın Muğla ekotipinde pedigrili aile setleri oluşturularak CRISPR-Cas9 yöntemiyle iki generasyon JHAMT geni susturulmuş (knockout) mutant kraliçeler ve işçi arılar yetiştirilmiştir. Varroa'nın konukçu tercihi bakımından JHAMT geni susturulmuş mutant larvalar ile yabani tip kontrol larvaları in vitro ve in vivo şartlarda karşılaştırılmıştır. Hem in vitro (p=0,002) hem de in vivo (p=0,037) denemelerde Varroa'nın yüksek oranda mutant larvaları tercih etmemesi JHAMT geninin konukçu tercihi üzerindeki etkisini ortaya çıkartmıştır. Başarıyla tamamlanan bu tez çalışmasında gen manipülasyonlarının hedeflenen sonuçları vermesi CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak Varroa akarına karşı yeni, etkili ve sürdürülebilir bir çözüm önerisi geliştirilmesini sağlamıştır.
Türkiye, Filistin, Ürdün ve Suudi Arabistan'da yetiştirilen ivesi koyunları genetik orıjınlerinin mtDNA D-loop bölgesidna dızi analizine göre araştırı
İvesi, kombine bir koyun ırkı olup et, süt ve yapağı üretimi için yetiştirilen veelverişsiz çevre koşullarına iyi adapte olmuş dayanıklı bir ırktır. İvesi Türkiye'ningüneyinde, Irak, Suudi Arabistan, Filistin, Ürdün ve Suriye'de yetiştirilmektedir.Şiddetli kuraklık, hastalık, iklim değişikliği, yoğun seleksiyon ve melezleme gibi birçokfaktör sebebiyle Verimli Hilal bölgesinde yetiştirilen İvesi koyunlarının genetikçeşitliliği ve biyolojik zenginliğinde ciddi bir düşüş meydana gelmiştir. Bu yüzden buırkların tanımlanması, filogenetik ilişkilerinin belirlenmesi ve buna bağlı olarak dakorunması büyük önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında Türkiye, Filistin, Ürdün ve Suudi Arabistan'da yetiştirilenİvesi koyunlarının mtDNA D-loop bölgesi dizilenmiş, evcilleştirilme süreçleri vehaplogrupları hakkında bilgiler elde edilmiş ve genetik benzerlik/farklılıkları ortayakoyularak filogenetik analizler yapılmıştır. Bu amaç doğrultusunda toplam 300(n=75x4) koyundan elde edilen DNA materyal olarak kullanılmış, mtDNA'nın kontrolbölgesi (D-loop bölgesi) PCR ile çoğaltılmış ve dizi analizi gerçekleştirilmiştir.Analizler sonucunda, çalışılan koyun popülasyonlarında toplam 34 farklı polimorfikbölge ve 67 farklı haplotip tespit edilmiştir. Tüm popülasyonlar birlikte ele alındığındahaplotip çeşitliliği ve nükleotid çeşitliliği sırasıyla 0.968±0.006 ve 0.01656 olarakhesaplanmıştır. Çalışılan popülasyonlardan birbirine genetik olarak en uzakpopülasyonların Türkiye ve Filistin popülasyonları olduğu görülmektedir ve bu ikipopülasyon arasındaki genetik mesafe 0.022 olarak tahmin edilmiştir. Çalışılanpopülasyonlarda tüm referans haplogruplar tespit edilmiş olup B haplogrubu baskın(%37) olarak bulunmuştur
Gypsophila perfoliata'da abiyotik stres tolerans genlerinin belirlenmesi
Identification of genes related to toxic boron stress in boron hyperaccumulator species is thought to illuminate boron tolerance mechanisms in plants. With this in mind, toxic amount boron treated G. perfoliata leaf and root cDNA libraries were created. cDNA libraries were transformed into yeast cells and screened in the presence of high concentration of H3BO3. After selecting 1 transgenic yeast plasmid among 10 boron-tolerant transformants and next generation sequencing, gene properties were annotated using BLASTX. The results show that the identified GpEEFA1a gene enhances stress signal metabolism in Saccharomyces cerevisiae. Retransformation of yeast cells with the selected plasmid provided boron tolerance in the cells. Expression levels of this stress-related gene were checked by qPCR in G. perfoliata leaves. In this study, a gene providing slightly boron tolerance was identified in G. perfoliata.
Yerli Gerze (hacıkadı) tavuk ırkında et verimi ve kalitesi üzerine etki eden genlerin RNA düzeyinde araştırılması
Türkiye'nin tescil edilen iki yerli tavuk ırkından biri olan Gerze tavuk ırkının düşük verim özellikleri nedeniyle yetiştiriciliği gün geçtikçe azalmakta ve ırk yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalmaktadır. Gerze tavuk ırkının verim özelliklerinin ortaya çıkarılarak geliştirilmesi ve ırkın ürünlerine ticari kimlik kazandırılarak yetiştiriciliğinin yaygınlaştırılması Gerze tavuk ırkının neslinin korunmasına destek olacaktır. Yerli Gerze tavuk ırkının koruma stratejilerine destek olmak ve ırk üzerinde gelecekte yapılacak çalışmalara temel veri sağlamak amacıyla gerçekleştirilen bu doktora tez çalışmasında Gerze tavuk ırkının et verimi ve et kalite özellikleri gen ifadesi (mRNA) düzeyinde incelenmiştir. Çalışmada hem Gerze tavuk ırkının hem de ticari hibrit tavuk ırkının iki farklı büyüme dönemindeki (Gerze: 10 ve 20 haftalık yaş, hibrit: 4 ve 8 haftalık yaş) Pectoralis major kas dokularında, lipid metabolizması (PPARγ, SCD, LPL), kas gelişimi (MSTN, CAPN3, FOXO3) ve pürin biyosentezi (ADSL, AMPD1, AK1, ENTPD8, ATIC) yolaklarında görev alan genlerin ifade seviyeleri RT-qPCR analizi kullanılarak araştırılmıştır. GAPDH geninin endojen referans geni olarak kullanıldığı çalışmada 11 adet genin ifade seviyeleri, Gerze ve hibrit tavuk ırklarının iki farklı büyüme döneminden de elde edilen Cq değerlerinden 2-ΔCq değerinin hesaplanmasıyla elde edilmiştir. Çalışma bulguları, kas gelişiminin düzenleyicileri olarak görev alan MSTN, CAPN3 ve FOXO3 genlerinin Gerze tavuk ırkının her iki örneklem döneminde de hibrit ırka kıyasla daha fazla ifade edildiğini göstermektedir (P<0.001). Lipid biyosentezinde görev alan PPARγ için sadece ilk örneklem döneminde önemli düzeyde (P<0.05) daha fazla gen ifadesine sahip olan Gerze tavuk ırkının, SCD ve LPL genleri bakımından her iki örneklem döneminde de hibrit ırka göre önemli düzeyde daha fazla gen ifadesine sahip olduğu saptanmıştır (P>0.001). Diğer yandan, et lezzetinin en önemli göstergesi olarak kabul edilen IMP'nin biyosentezinde görev alan genlerin (ADSL, AMPD1, AK1, ENTPD8, ATIC) her iki örneklem döneminde de Gerze tavuk ırkında daha fazla ifade edildiği tespit edilmiştir (P<0.05 ve P<0.001). Bu çalışma, et kalitesi ve lezzeti ile namı Osmanlı İmparatorluğu dönemine kadar uzanan Gerze tavuk ırkının et kalitesi özelliklerinin gen ifadesi düzeyinde araştırıldığı ilk çalışma niteliğine sahiptir. Bu nedenle, elde edilen çıktılar Gerze tavuk ırkında ileride yapılacak moleküler ıslah çalışmalarına temel veri olarak katkı sağlayabilecektir.
Türkiye'deki yerli Honamlı ve Kıl keçilerinin et verimi yönünden moleküler düzeyde tanımlanması
Artan dünya nüfusuna bağlı olarak çiftlik hayvanları sektörü günümüzde çok büyük bir potansiyele sahip olmasına rağmen, hala istenilen düzeyde bir üretim yapılamamaktadır. Araştırmacılar gıda zincirinde önemli bir yere sahip olan keçi eti tüketiminin daha etkin olabilmesi için büyüme özeliklerine etki eden genler ile ilgili çalışmalar yapmaktadır. IGF-I, GH1, POU1F1, LEP ve MSTN için büyüme özellikleri bakımından üzerinde en çok durulan aday genlerden bazılarıdır. Bu çalışmada, Antalya'nın Korkuteli ve Elmalı ilçelerinde yetiştirilen Honamlı ve Kıl keçi popülasyonlarından toplam 200 keçi materyal olarak kullanılmıştır. Bu keçilerde göğüs çevresi, sağrı yüksekliği, canlı ağırlık, vücut uzunluğu ve cidago yüksekliği ölçümleri yapılmıştır. Keçilerden alınan kanlardan tuz çöktürme yöntemi ile DNA izolasyonu gerçekleştirilmiş ve GH1, IGF-I, POU1F1, LEP ve MSTN gen bölgeleri PCR ile amplifiye edilmiştir. Bu gen bölgelerindeki SNP'lerin belirlenmesi için DNA dizi analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen DNA dizilerine göre her bir gen bölgesi için haplotipler, genetik çeşitlilik parametreleri ve bu iki popülasyonun genetik farklılık/benzerlikleri ortaya koyulmuştur. Tespit edilen SNP'ler ile üzerinde durulan fenotipik özellikler arasındaki ilişki Genel Lineer Model kullanılarak belirlenmiştir. Analizler sonucunda, çalışılan Honamlı ve Kıl keçileri birlikte ele alındığında GH1, IGF-I, LEP, POU1F1 ve MSTN için sırasıyla 23, 6, 14, 11 ve 8 haplotip tespit edilmiştir. En yüksek haplotip çeşitliliği ve nükleotit çeşitliliği değerleri sırasıyla 0.986±0.011 ve 0.012±0.001olarak hesaplanmıştır. Honamlı ve Kıl keçisi popülasyonları arasındaki genetik mesafe ve genetik farklılaşma katsayısı sırasıyla 0.0072-0.0207 ve 0.0008-0.0658 arasında hesaplanmıştır. Her bir gen bölgesi için yapılan AMOVA analizlerinde göre Honamlı ve Kıl keçilerinde görülen genetik farklılığın %93.33-100'ünün popülasyonların içindeki bireylerin birbirlerinden genetik olarak farklı olmasından kaynaklandığı görülmüştür. GH1, IGF-I, LEP ve POU1F1 genlerindeki bazı SNP'lerin büyüme özellikleri ile ilişkili olduğu tespit edilirken MSTN geninde herhangi bir ilişki tespit edilememiştir. Özellikle LEP'teki 1084G>A SNP'inin hem Honamlı hem de Kıl keçilerinde günlük canlı ağırlık artışı ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. Üzerinde durulan ve büyüme özellikleri ile alakalı olan bu genlerin, keçilerde canlı ağırlık ve et verimi yönünde yapılacak olan ıslah ve seleksiyon çalışmalarında kullanılabileceği ortaya konmuştur.
CRISPR/CAS9 kullanılarak sığır preimplantasyon embriyolarının trofektoderm farklılaşmasında CDX2 rolünün araştırılması
Model memeli hayvan olarak farelerde zigottan blastosiste dönüşüm sürecinde hücre soyu farklılaşması hakkında detaylı çalışmalar yürütülmüş olmasına rağmen sığırlarda bu süreç belirsizliğini korumaktadır. Bununla beraber, yardımcı üreme teknikleri kullanılarak üretilen sığır embriyolarında sıklıkla yaşanan erken gebelik kayıpları çözülmesi gereken bir sorun olarak güncelliğini korumaktadır. Preimplantasyon gelişim sırasında meydana gelen trofektoderm (TE) ve iç hücre kitlesi (ICM) farklılaşmasında etkili olan faktörlerin doğru bir şekilde anlaşılmasıyla erken gebelik kayıpların önlenebileceği öngörülmektedir. Bu kapsamda, sığırların preimplantasyon gelişim sürecinde yer aldığı ve fare embriyolarında TE/ICM soylarının farklılaşması için gerekli olduğu bilinen kaudal tip homeobox transkripsiyon faktörü-2 (CDX2) geninin sığırlardaki rolünün araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, CRISPR/Cas9 teknolojisi ile CDX2 geni susturulmuş (Knock-out) olan embriyolar in vitro üretilerek, CDX2 geninin susturulmasının sığır preimplantasyon gelişimine etkisi takip edilmiştir. Çalışma materyalini mezbahalardan alınan ovaryumlardan elde edilen oositler oluşturmuştur. Sığır oositlerine sadece Cas9'u kodlayan mRNA enjekte edilerek kontrol grubu ve CDX2 hedefli sgRNA+Cas9 mRNA enjekte edilerek deney grubu oluşturulmuştur. Preimplantasyon gelişiminin 8. günündeki sığır blastosistleri fikse edilerek TE/ICM hücrelerinin belirlenmesi için sırasıyla CDX2, GATA3 ve SOX2 immünositokimyasal boyama ile görüntü analizi yapılarak embriyo morfolojisi incelenmiştir. Hangi embriyoların CDX2 geni bakımından başarıyla susturulduğunu belirlemek için DNA izolasyonu yapılmış ve miSeq teknolojisi ile genotiplenmiştir. Tüm analizler sonucunda, CDX2 geni bakımından kontrol ve deney gruplarında embriyo gelişimi bakımından istatistiksel bir fark olmadığı tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasında ulaşılan bilgiler fare embriyoları ile kıyaslandığında sığır embriyolarının trofektoderm farklılaşmasında blastosist oluşumunda CDX2'nin hayati bir rol oynamadığını göstermiştir. Ayrıca memeli türleri arasında embriyo gelişimi sırasında ilk hücre soyu farklılaşmasının aynı olmadığı belirlenmiştir. Bu sonuçlara dayanarak, yardımcı üreme teknikleri kullanılarak üretilen sığır embriyolarında meydana gelen kayıpların sebeplerinin belirlenmesi için sürece dahil olduğu öngörülen bütün genlerin araştırılması gerektiği söylenebilir.
Rekombinant mikrobiyal transglutaminaz enziminin Pichia pastoris'te hücre dışı üretimi
While biotechnological developments are advancing rapidly, enzymes are produced and used in the food industry and many other fields for improving production, increasing efficiency and quality. Transglutaminase enzyme is an enzyme that has been used as a food additive in the field of biotechnology for a long time and can be synthesized by many organisms. Pichia pastoris expression system, a methylotrophic yeast, has been successfully used in the production of many recombinant proteins for both research and industrial purposes in recent years and is one of the most effective heterologous protein systems. In this study, extracellular expression of Streptomyces mobaraensis microbial transglutaminase (MTGase) enzyme was performed in P. pastoris under the control of alcohol dehidrogenase (ADH) promoter. For this purpose, firstly the pADH2α-proMTGase expression vector was constructed and transformed into P. pastoris KM71 strain. Protein expression study was performed with transformant Pichia clones selected on zeocin antibiotic agar plates under standard Pichia growth conditions (28°C temperature, pH 6.0) in shake flask, and the study was continued with the protein producing clone which was confirmed by SDS-PAGE. It was determined in the previous study by our laboratory that low temperature is suitable for the production of MTGase protein. Therefore, the production was repeated under three different pHs (3.0, 5.0 and 7.0), while keeping the temperature constant at 20°C. As a result of 96 hours of protein expression in shake flask, the best production was obtained at pH 7.0 and the amount of protein reached was calculated as 396 ng/mL. The enzyme activity was determined as 10200 U/mL for pH 7.0. Within the scope of this thesis, the S. mobaraensis MTGase enzyme was produced recombinantly under the control of ADH promoter in P. pastoris for the first time. It has been shown by the study that the ADH is a suitable promoter for the production of the MTGase enzyme.
Lygus spp.'ye karşı dayanıklı patlıcan (Solanum melongena) kaynaklarının araştırılması
Eggplant, an important species of Solanacae family, is rich for vitamins and minerals with a vegetable of great economic value. In Turkey, eggplant is produced both in open fields and greenhouses, and there are many problems that limit production and quality of eggplants. Lygus spp. is one of the emerging pest problems. Lygus is generally known as a cotton pest. But in recent years, open-field eggplant tests particularly in Korkuteli-Antalya, showed potentially economic damage of the pest on eggplant production. This problem has increased in open-field eggplant cultivation in recent years. To date, a line resistant to Lygus spp has not been reported. The objective of the study was to identify resistant sources of this pest in eggplant through field test. A replicated field trial involving, seven different varieties of eggplant, 250 different plants have been studied and observed in Korkuteli-Antalya region (2019). The eggplant genotypes were scored for resistance against Lygus damage. In the observations, especially meristem and flower damage were taken into account. Lygus damage to orobanche (Orobanche spp.) and potato beetle (Leptinotarsa decemlineata) have also been identified and measured. The data related to the findings obtained in this study was used in excel for statistical analysis. In this study, all forms of damage from Lygus spp. it is understood that eggplant's major damage was on the stem of the flowers. For this purpose, meristem and stalk observation method were used to test eggplant plants. And two genotypes with potential resistance against Lygus were identified. These sources are both S.macrocarpon, MM1127 and MM12209 materials, and they showed more than 60% resistance in both materials.
Endemik ricotıa carnosula boiss. & heldr. (Brassıcaceae)'da ın vıtro rejenerasyon ve sentetik tohum üretimi
Ricotia carnosula Boiss. & Heldr. (Brassicaceae) zengin antioksidan içeriğine sahip, farmasötik potansiyeli taşıyan önemli bir endemik bitkidir. Ayrıca çeşitli kültür veya ıslah çalışmaları ile desteklenmesi halinde, mevsimlik süs bitkisi olarak da kullanılabilme özelliğine sahiptir. Ancak, R. carnosula, IUCN (Nesli Tükenme Tehlikesi Altında Olan Türlerin Kırmızı Bitkiler Listesi) kategorisine göre, LR-lc grubunda,nesli tehdit altında bulunan türler arasında yer almaktadır. Bu tez çalışmasında, sürdürülebilir üretim ve genetik kaynak muhafazası yönünden literatürde henüz yer bulamamış bir tür olan R. carnosula endemiğinin somatik embriyogenesis veya organogenesis yoluyla rejenerasyonunun sağlanması ve böylece etkili in vitro klonal üretim protokollerinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Ayrıca elde edilen somatik embriyoları enkapsülasyon uygulamalarıyla sentetik tohumlara dönüştürerek, R. carnosula'nın in vitro muhafazasına temel oluşturmak hedeflenmiştir. Eksplant olarak tohumlardan elde edilen in vitro bitkiciklerin kotiledon ve hipokotilleri kullanılmıştır. Rejenerasyon çalışmaları için eksplantların her biri; oksin olarak IAA, 2,4-D ve NAA, sitokinin olarak TDZ, BA ve Zeatinin çeşitli konsantrasyon ve kombinasyonlarını içeren 73 farklı rejenerasyon ortamında kültüre alınmıştır. Çalışmada iki eksplant tipi ve 73 farklı rejenerasyon ortamının tek başlarına ve birbirleri ile olan interaksiyonlarının; eksplant tepkisi, toplam kallus, embriyojenik kallus, organojenik kallus, antosiyanin oluşumları, direkt ve indirekt yolla somatik embriyogenesis ile sürgün-kökü kapsayan organogenesis oluşumları üzerine etkileri araştırılmıştır. Çalışma sonunda, R. carnosula türünün kallus oluşumu, somatik embriyogenesis ve organogenesis oluşum potansiyelinin çok yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. Özellikle hiçbir bitki gelişim düzenleyicisi (BGD) içermeyen kontrol ortamlarında somatik embriyo, sürgün ve yoğun olarak kök yapılarının gözlenmesi, R. carnosula'nın kotiledon ve hipokotil dokularında bulunan farklı endojen hormon seviyelerinin ne denli yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Embriyojenik kallus oluşumu yönünden 73 rejenerasyon ortamının ortalaması olarak kotiledon eksplantları (%30.1) hipokotil eksplantlarından (%12.8), organojenik kallus oluşumu yönünden ise hipokotil eksplantları (%11.9), kotiledon eksplantlarından (%4.9) daha başarılı bulunmuştur. En yüksek direkt somatik embiyo oluşumu (%37.5) 71. ortamda (1 mg/L Zeatin) kültüre alınan kotiledonlarda oluşurken, en yüksek indirekt somatik embiyo oluşumu (%75) 11. ortamdaki (0.5 mg/L BA + 0.5 mg/L IAA) kotiledonlarda meydana gelmiştir. En yüksek direkt organogenesis oluşumu (%100) BGD içermeyen kontrol ortamındaki hipokotillerden elde edilirken, en yüksek indirekt organogenesis oluşumu (%62.5) 2. ortamda (1 mg/L IAA) kültüre alınan hipokotil eksplantlarında gerçekleşmiştir. Son olarak, en yüksek somatik embriyo verimi (97 embriyo/petri) 58. ortamdaki (1 mg/L TDZ + 1 mg/L NAA) kotiledonlarda oluşurken, en yüksek sürgün oluşumu (78.5 sürgün/petri) 71. ortamda (1 mg/L Zeatin) kültüre alınan hipokotillerden meydana gelmiştir. Oluşan somatik embriyolarda yapılan farklı enkapsülasyon uygulamaları arasında ise %4'lük sodyum aljinat ile beraber kullanılan 100 mM CaCl2 kombinasyonu, sentetik tohumların oluşturulması için en uygun kaplama ortamı olarak belirlenmiş ve daha sonra bu ortamlardan elde edilen sentetik tohumlar %94'e varan oranda çimlendirilmiştir. Yapılan bu tez çalışması ile geliştirilen in vitro rejenerasyon ve sentetik tohum protokollerinin, henüz klonal bir üretim protokolü bulunmayan ve yok olma tehlikesiyle karşı karşıya olan R. carnosula endemiğinin, etkili şekilde klonal üretim ve genetik kaynak olarak uzun süreli in vitro muhafaza çalışmalarına katkı sağlaması beklenmektedir.
Kendileme yoluyla elde edilmiş hıyar hatlarının morfolojik ve moleküler karakterizasyonu
Bu çalışmada 90 adet F5-F7 kademesindeki hıyar (Cucumis sativus L.) hattı ve 6 adet ticari çeşitin morfolojik ve moleküler karakterizasyonu yapılmıştır. Doksan adet hıyar hattının 52'si sofralık, 21'i dikenli, 10'u badem ve 7'si tarla tipi hıyardan oluşmaktadır. Morfolojik karakterizasyon için UPOV ve TTSM tarafından belirlenen kriterlerinden yararlanılarak 27 adet özellik değerlendirilmiştir. Seçilen hatların meyve boyu, meyve sayısı, bitki başına verim, meyve rengi, meyve eti sertliği gibi özellikleri incelenmiş ve bazı hatların kontrol olarak kullanılan ticari çeşitlerden daha iyi sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Moleküler çalışmalarda ise 15 adet SRAP primeri ile 112 toplam bant, 20 adet polimorfik bant ve 28 adet iPBS primeri ile 301 adet toplam bant ve 123 adet polimorfik bant elde edilmiştir. Moleküler ve morfolojik çalışmalardan elde edilen veriler ile yapılan analizler sonucunda hatlar arasındaki genetik benzerlik ve farklılıklar ortaya konulmuştur.
Akdeniz ve Ege bölgesinde yetişen bazı mersin (Myrtus communis L.) genotiplerinin morfolojik ve moleküler karakterizasyonu
Mersin (Myrtus communis L.) Akdeniz bölgesinde yetişen çalı formunda, herdem yeşil, tıbbi ve aromatik bir bitkidir. Ülkemizde de Akdeniz ikliminin hâkim olduğu sahil kesimlerinde yetişmektedir. Yeni çeşitlerin geliştirilmesi genetik çeşitliliğin yüksek olduğu gen kaynaklarının korunması ile mümkün olabilir. Genetik çeşitlilik ıslah çalışmalarının amacına hizmet eden en önemli unsurdur ve hastalık ve zararlılara dayanıklılık genleri genellikle yabani olarak doğada yetişen genotiplerde bulunmaktadır. Moleküler yöntemler sayesinde genetik çeşitlilik belirlenerek yeni genetik kaynaklara yer açılmakta böylece ıslah programları için genetik çeşitlilik açısından zengin gen havuzları oluşturulmaktadır Bu çalışmada Türkiye'nin Ege ve Akdeniz Bölgelerinden toplanan 49 mersin (Myrtus communis L.) genotipinin morfolojik ve moleküler analizleri yapılarak genetik çeşitliliğinin incelenmesi amaçlanmıştır. Morfolojik olarak meyve ağırlığı, boyu, eni, tohum sayısı, tohum ağırlığı, meyve eti ağırlığı, yaprak eni ve boyu ölçülmüştür. Çalışmada meyve ağırlığı 0.06-1.28g, meyve boyu 6.45-16.23mm, meyve eni 4.17-13.08 mm, tohum sayısı 2.2-24.4, tohum ağırlığı 0.02-0.23g, meyve eti ağırlığı 0.03-1.04 g, yaprak boyu 10.36-32.85mm, yaprak eni 5.5-14.34 mm arasında değiştiği belirlenmiştir. Moleküler karakterizasyon için SSR (Simple Sequence Repeat/ Basit Tekrarlı Diziler veya Mikrosatelitler) ve iPBS (Primer arası bağlanma yeri) primerleri kullanılmıştır. Oniki iPBS primeri ile yapılan PCR amplifikasyonu sonucunda toplamda 135 adet bant elde edilmiş ve bunlardan 80 adet tanesi polimorfik olarak skorlanmıştır. Oniki SSR primeri ile yapılan PCR sonucunda da toplamda 55 adet bant elde edilmiş ve bunlardan sadece Myrcom10 primeri monomorfik bant vermiştir. Genotipler arasındaki benzerlik indeksi iPBS primerleri ile yapılan analizler sonucunda 0,59 ile 1,00, SSR primerleri ile yapılan analizler sonucunda 0,61 ile 1,00 arasında değiştiği gözlemlenmiştir. Benzerlik indekslerine bağlı olarak elde edilen dendrogramda genotiplerin coğrafi bölgelere göre gruplanmadığı ancak meyve rengine göre kısmen gruplandığı görülmüştür. ANAHTAR KELİMELER: Mersin, Myrtus communis, genetik çeşitlilik, SSR, iPBS
Yeşil alg Chlamydomonas reinhardtii'de sec23b insersiyonel mutantlarının genetik bağlantı ve fenotipik analizleri
Tüm ökaryotik organizmalarda, homeostazı korumak için protein trafiği gereklidir. Salgı yolu, çok çeşitli hücresel proteinlerin sentezinden, katlanmasından ve gerekli hedef bölgelerine gönderilmesinden sorumludur. Salgı yolağında yeni sentezlenen tüm salgı proteinleri, nihai hedeflerine teslim edilmeden önce endoplazmik retikulumdan (ER) Golgi'ye nakledilir. Birçok canlıda ve model organizma Chlamydomonas reinhardtii genomunda bulunan SEC23B geni, salgı proteinlerini ER'dan Golgi aparatına taşıyan ve örtü protein kompleksi II (COPII) veziküllerinin oluşumunda rol aldığı tahmin edilen bir gendir. Gerçekleştirilen tez çalışmasında CLIP kütüphanesinden (University of Minnesota) alınan SEC23B insersiyonel mutantının, karakterizasyonu yapılmıştır. sec23b mutantının doğrulanması için PCR, mRNA seviyelerinin tespiti için RT-PCR ve genetik bağlantı analizleri için de projeni testi yapılmış ve tetratlar analiz edilmiştir. Ayrıca fenotipik analizler için; enzim aktivitesi, hücre sayımı ve zigot oluşturma testleri yapılmıştır. Enzim aktivitesi testleri sec23b mutantında sekresyon işlevinin olup olmadığının belirlenmesi için yapılmıştır ve arilsülfataz, fosfataz aktivitelerine bakılmıştır. Bu tez çalışmasında, SEC23B geninin mutasyonu sonucu, hüçre içi trafikte herhangi bir aksama olup olmadığının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Tamamlanan çalışmanın sonuçlarına göre, özellikle projeni testleri yapılan tetratlarda gözlemlenen renk ve morfolojik farklılıklar dikkat çekmektedir. Literatürde bu konu hakkında daha önce çalışılmaması, daha fazla moleküler çalışmaya ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir.
Chlamydomonas reinhardtii'de COPII vezikül altbirimi SEC24A insersiyonel mutantlarının genetik linkaj ve fenotipik analizleri
Bu çalışmada model organizma olarak tek hücreli bir yeşil alg olan Chlamydomonas reinhardtii (C. reinhardtii) kullanılmıştır. Chlamydomonas Center'dan alınan ve SEC24A geni 3ˈUTR bölgesinde insersiyona sahip olan sec24a mutantı ile İleri Genetik (forward genetic) çalışması yapılmıştır. COPII kompleksinin oluşumunda bir dizi sitoplazmik protein görev alır ve minimal üç sitolozik bileşenden, toplamda 5 farklı proteinden oluşmaktadır. Bunlar; GTPase-Sar1, Sec23/Sec24 kompleksi ve Sec13/Sec31 kompleksidir. Hücre içi salgı yolağının COPII vezikülünde kargo tanıma ve taşımada görev alan SEC24 proteininden iki paralog bulunduran C. reinhardtii'de, SEC24A geni üzerinde çalışılmıştır. Yapılan biyoinformatik çalışmalar sonucunda C. reinhardtii'de bulunan SEC24A proteini en fazla Homo sapiens SEC24D proteinine benzerlik gösterdiği, SEC23 proteini ile bağlanma motifinin SEC24A protein sekansı üzerinde bulunduğu ve domain yapısını koruduğu belirlenmiştir. sec24a hücrelerinde generatif üreme aşamaları, zigot oluşumu ve mayoz bölünme gibi aşamalarda çok bariz bir anormallik görülmemiştir. Hücre yapısında farklılıklar gözlemlenmiştir. Arilsülfataz enziminin hücre dışına salınımında bir farklılık gözlemlenmezken, alkalen fosfataz enziminin hücre dışına salgılanmasında azalma tespit edilmiştir. Sonuçlar SEC24A'nın alkalen fosfataz enziminin sekretuar yolaktan dışarıya salgılanmasında görev alabileceğini göstermektedir. Bu konuda kesin bir sonuca varabilmek için ilerideki çalışmalarda mutanttan üçüncü geriye çaprazlama yapılarak projeni testi yapılacaktır.