Flaveria cinsinin C3, C3–C4 ve C4 türlerinde oksidatif stres ve antioksidan protein ailelerinin keşfi ve karşılaştırmalı analizi
Discovery and comparative analysis of oxidative stress and antioxidant protein families in C3, C3–C4 and C4 flaveria species
- Tez No: 1006292
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ UZİLDAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Botanik, Genetik, Biology, Botany, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Gen analizi, Gen havuzu, Protein analizleri, Gene analysis, Gene pool, Protein analysis
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Botanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu tez çalışmasında, iklim değişikliğiyle ilişkili kuraklık, sıcaklık ve bileşik (sıcaklık–kuraklık) streslerinin bitkide ortaklaştığı oksidatif stres ekseninde, Flaveria cinsine ait C3 (F. robusta), C3-C4 (F. ramosissima) ve C4 (F. bidentis) türlerinde, antioksidan ve oksidatif stresle ilişkili adaptif enzim ailelerinin karşılaştırmalı olarak haritalanması amaçlanmıştır. Kapsam: Karşılaştırma, gen lokusu kopya sayılarından ziyade anotasyon ve filtreleme adımlarının ürettiği tahmin edilmiş protein (izoform) modellerinin antioksidan aileler altında dağılımı üzerinden yürütülmüştür. Böylece türler arasında“protein (izoform) adayı”düzeyinde karşılaştırılabilir bir enzim havuzu oluşturulması hedeflenmiştir. Yöntem: Gen ile protein tahmini için RNA-seq ve Viridiplantae protein kanıtını entegre eden BRAKER3 pipeline kullanılmıştır. Adaylar BLASTP, KofamKOALA ve InterProScan çıktılarının birlikte değerlendirildiği çok katmanlı bir sınıflandırma ve filtreleme yaklaşımıyla güven düzeylerine ayrılmıştır. Anotasyon bütünlüğü BUSCO ile değerlendirilmiş, filtrelenmiş aday proteinlerin yapısal plauzibilitesi AlphaFold2 tabanlı yapı tahminleri ve ontolojisi reciprocal best hit (RBH) skorlarıyla incelenmiştir. Bulgular: Elde edilen sonuçlar, oksidatif stres toleransıyla ilişkili önde gelen protein ailelerinin türler arasında genel olarak benzer bir sayısal dağılım sergilediğine ve C3'ten C4'e geçişte köklü bir enzim havuzu duplikasyonu yerine mevcut bileşenlerin korunumu ile uyumlu bir örüntü sunduğuna işaret etmektedir. Yapı tahminlerinde raporlanan pLDDT değerleri, adayların önemli bir bölümünün yapısal olarak tutarlı protein modelleri oluşturduğuna ve RBH yüksek sayıda ontolog varlığına işaret etmiştir. Sonuç: Bu çalışma, Flaveria türlerinde oksidatif stres ve antioksidan enzim aileleri için yeniden üretilebilir bir biyoinformatik çerçeve ve türler arası karşılaştırmaya elverişli bir protein (izoform) aday havuzu sunmaktadır. Bununla birlikte bulguların, hücre tipine özgü ifade, kompartmantalizasyon ve işlevsel doğrulama çalışmalarıyla desteklenmesi gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Objective: In this thesis study, within the oxidative stress axis where drought, temperature, and combined (temperature–drought) stresses associated with climate change converge in plants, the antioxidant and oxidative stress-related adaptive enzyme families were compared in the C3 (F. robusta), C3-C4 (F. ramosissima), and C4 (F. bidentis) species belonging to the Flaveria genus, within the oxidative stress axis where drought, temperature, and combined (temperature-drought) stresses associated with climate change co-occur in plants. Scope: The comparison was conducted based on the distribution of predicted protein (isoform) models generated by annotation and filtering steps, rather than gene locus copy numbers, under antioxidant families. Thus, a comparable enzyme pool at the“protein (isoform) candidate”level was aimed to be created among species. Method: The BRAKER3 pipeline, which integrates RNA-seq and Viridiplantae protein evidence for gene and protein prediction, was used. Candidates were stratified by confidence levels using a multi-layered classification and filtering approach that jointly evaluated BLASTP, KofamKOALA, and InterProScan outputs. Annotation completeness was assessed using BUSCO, and the structural plausibility of filtered candidate proteins was examined using AlphaFold2-based structure predictions and pLDDT scores. Findings: The results indicate that the leading protein families associated with oxidative stress tolerance generally exhibit a similar numerical distribution across species and present a pattern consistent with the conservation of existing components rather than a radical enzyme pool expansion during the transition from C3 to C4. The pLDDT values reported in the structure predictions indicated that a significant portion of the candidates formed structurally consistent protein models. Conclusion: This study provides a reproducible bioinformatics framework for oxidative stress and antioxidant enzyme families in Flaveria species and a protein (isoform) candidate pool suitable for interspecies comparison. However, the findings need to be supported by cell type-specific expression, compartmentalization, and functional validation studies.
Benzer Tezler
- Kuraklık stresinin karboksilasyon yolları farklı flaveria türlerinin hücre redoks dengesi üzerine etkisinin araştırılması
Effect of drought stress on redox balance of flaveria species differing in carboxylation pathways
BARIŞ UZİLDAY
- Kuraklık stresi koşullarında Moricandia, Flaveria ve Cleome cinslerinin fizyolojik özelliklerinin incelenmesi ve fotorespirasyon oranlarının modellenmesi
Photorespiraton models and determination of physiological properties of Moricandia, Flaveria and Cleome genera under drought stress
EMRE YAZAR
Doktora
Türkçe
2018
BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. FERİT KOCAÇİNAR
- Abiyotik stres altında fasulyede (phaseolus vulgaris L.) bulunan ZF-HD transkripsiyon faktörü gen ailesinin genom çapında analizi ve ekspresyon profili
Genome-wide analysis and expression profiling of the ZF-HDtranscription factor gene family in common bean (phaseolusvulgaris l.) under abiotic stress
AYLİN KAVAKLI ERSAN
- Somali'nin puntland bölgesinde papaya bahçelerinde sorun olan yabancı otların yayılışı ve bunların mücadelesinde kullanılabılecek alternatif yöntemlerin araştırılması
Study of distribution of problematic weeds in papaya orchards and their alternative management in puntland state of somalia
MOHAMED SAID OMAR