Geri Dön

Genome-wide identification of metacaspases in barley with their expressions under boron stress

Arpa bitkisindeki metakaspaz genlerinin genom düzeyinde tanımlanması ve bor stresindeki ekspresyonlarının gösterilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 424366
  2. Yazar: SAFİYE MERVE BOSTANCIOĞLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN TOMBULOĞLU, YRD. DOÇ. DR. GÜZİN TOMBULOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Fatih Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Yapraktaki sararma bitki gelişiminin sonunda gerçekleşir ve Programlı Hücre Ölümü (PHÖ) organ seviyesindedir. PHÖ, genetik düzeyde kontrol edilen ve hücre yıkımını organize eden bir prosestir. Hücre ölümünün gerçekleşmesi için çok sayıda görevli proteaz mevcuttur. Bunlardan bir tanesi, Sistein proteaz ailesinden olup Sistein ve Histidin katalitik çifti içeren metakaspazdır (MK). Değişik bitki türlerine ait metakaspazların tespit edilmesi üzerine birçok çalışma mevcuttur. Ancak arpaya ait metakaspazlara dair bir çalışma yoktur. Bu çalışmada, biyoinformatik yöntemler kullanılarak arpa (Hordeum vulgare cv Sahara) bitkisindeki metakaspazlar genom düzeyinde tanımlandı. Bulunan on metakaspaz filogenetik ağaç üzerinde gösterildi. Metakaspazlar Tip I ve tip II olmak üzere iki gruba ayrıldı. Arpa bitkilerine Bor uygulaması yapıldı ve 0, 3 ve 10 günlük arpa yaprakları, üç parçaya bölünerek örnekler alındı; uç kısımları (UK), orta kısımları (OK) ve yaşlı kısımları (YK). SYBR yeşil floresans boyasıyla gerçek zamanlı-PZR kullanılarak eş zamanlı olarak metakaspazların ekspresyonları gösterildi. Bor stresindeki arpa bitkisinin metakaspaz genine ait ekspresyon seviyeleri hesaplandı ve grafiklerde gösterildi. Elde edilen sonuçlara göre, genlerin ekspresyonu beklenenden farklıydı. Bütün grafik sonuçlarında metakaspaz genlerinin, bor stresi uygulanmış arpa yapraklarının uç kısımlarında (UK) ve orta kısımlarında (OK) ekspresyonları yokken, yaşlı kısımlarında (YK) metakaspaz gen ekspresyonları mevcuttur. Dahası, SAG12 geni sararma için belirteç olarak kullanıldı ve zamanla sararmanın arttığı görüldü. Ayrıca, HvMK10 yüksek oranda değişim gösterdiği için bor stresi durumlarında PHÖ için önemli bir rolü olabilir. Bu sonuçlar bor stresindeki arpa bitkisine ait metakaspaz gen aktivitesini anlamak için önemli bir başlangıç sağlayabilir.

Özet (Çeviri)

Leaf senescence is the final stage of development which is intimately associated with cellular or organismal death. Programmed cell death (PCD) is a process which is genetically controlled and organized by the spesific bioprocesses and resulting in destruction of the cell. There are a large number of proteases that have a role in the process of PCD. One of them is metacaspases (MCs, family C14) which is a cysteine proteases family in plants that have C and H catalytic dyad in their predicted sites and they cleave their substrate after Arg and Lys residues. There are a few studies to detect MCs in variety of plant species. But there is no evidence about barley MCs and their probable roles in stress. Especially, as a stress factor, we focused on Boron (B) toxicity stress which caused necrosis and chlorosis in leaf blades as a result of toxicity symptom. In this study, we firstly identified MCs and mined their possible roles in B-stress conditions. For this aim, genome-wide identification of MCs in barley (Hordeum vulgare cv. Sahara) was perfomed by using bioinformatic tools. Available all of ten MCs were found in the genome and they represented in a phylogenetic tree combining with Arabidopsis MCs. Type I and type II MCs were distinguished by observing specific motifs. The expression levels of selected MCs were examined by Real Time quantitative PCR (RT-qPCR) method using SYBR Green fluorecence dye. Boric acid (H3BO3) was exposed to barley seedlings and leaf samples were collected after 0, 3 and 10 days by separating into three zone: the tip margin (TM), center zone (CZ) and mature zone (MZ). The results revealed that MCs were not expressed in the TM and CZ of leaves; whereas MZ of the leave showed high metacaspase gene expression under B stress. Moreover, Senescence Associated Genes 12 (SAG12) was preferred as a senescence marker gene which exibited increase expression upon toxic B concentration. Interestingly, HvMC10 expression was found to be highly up-regulated during B stress. HvMC10 may be imply that it has an important role upon PCD in plant during excess the B stress conditions. These results can be important to understand of MC activity in barley not only for B stress; but also various kind of stress condition for furder studies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    611975

    Genome-wide identification of rna sensors in prokaryotes and eukaryotes

    Başlık çevirisi yok

    SIDIKA TAPŞIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    BiyokimyaNatıonal Unıversıty Of Sıngapore (nus)

    PROF. DR. DANIŞMAN YOK

  2. Tez No

    461044

    Genome-wide microRNA identification in drought tolerant wild emmer wheat: Assesment of antimicrobial activity of surface active antimic agent on raw fruit and vegetable packaging

    Kuraklığa dirençli yabani buğday genomunda mikroRNA tesbiti: Yüzey aktif antimikrobiyal antimic ürününün yaş meyve ve sebze paketlemede etkinliğinin değerlendirilmesi

    REYYAN FATİMA BULUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    MikrobiyolojiSabancı Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİKMET BUDAK

  3. Tez No

    853716

    Genome-wide identification and characterization of the wall associated kinase gene family and expression analysis under high temperature stress in sorghum (Sorghum bicolor L. Moench)

    Sorgumda (Sorghum bicolor L. Moench) duvar ilişkili kinaz gen ailesinin genom düzeyinde tanımlanması, karakterizasyonu ve yüksek sıcaklık stresi altında ifade düzeylerinin analizi

    TERIK DJABENG WHYTE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyoteknolojiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜLYA SİPAHİ

  4. Tez No

    686081

    Genome-wide association studies for identification of candidate genes responsible for leaf rust and powdery mildew resistance in Nordic spring barley (Hordeum vulgare L.)

    İskandinav bahar arpasında (Hordeum vulgare L.) yaprak pası ve külleme hastalıklarına dirençten sorumlu aday genlerin belirlenmesi için genom çapında ilişkilendirme çalışmaları

    HAFİZ UMAR FAROOQ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Ege Üniversitesi

    Tohumluk Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EVREN KOBAN BAŞTANLAR

    DR. THERESE BENGTSSON

  5. Tez No

    498552

    Genome Wide Association Studies (GWAS) metodu aracılığı ile kültür (Cicer arietinum L.) ve yabani nohut (C. reticulatum) populasyonlarında danede P, Cu, K, Mo, Se elementleri ile ilişkili DNA markörlerinin saptanması

    Identification of DNA markers associated with P, Cu, K, Mo, Se elements in seeds through Genome Wide Association Studies (GWAS) in cultivated (Cicer arietinum L.) and wild (C. reticulatum L.) chickpea

    ESİN ÖZKURU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyomühendislikEge Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHAMMED BAHATTİN TANYOLAÇ

Geri Dön