Next-generation sequencing of the mitochondrial (MT) genomes and comparative MT-genomics of the fungal plant pathogens Monilinia and closely related species
Fungal bitki patojenleri Monilinia ve yakın ilişkili türlerinmitokondriyal (MT) genomlarının yeni nesil dizilemesi vekarşılaştırmalı MT-genomik analizleri
- Tez No: 647530
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HİLAL ÖZKILINÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Patoloji, Biology, Genetics, Pathology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomoleküler Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Fungal bitki patojenleri olarak Monilinia cinsleri pek çok önemli üründe sorun teşkil etmektedir. Monilinia laxa, M. fructigena ve M. fructicola, Monilinia cinsinin dünyadaki en yaygın görülen patojenleridir. Bu patojen türleri kahverengi çürüklük hastalığına neden olmaktadır. Monilinia fungal patojenlerin konukçu aralığında şeftali, erik, kayısı, elma, çilek ve vişne gibi, sert ve yumuşak çekirdekli meyveler bulunmaktadır. Diğer taraftan Monilinia türleri ile filogenetik açıdan yakın ilişkili Botrytis ve Sclerotinia türleri, dünya çapında ılıman bölgelerde çeşitli ürünlerde gri ve beyaz küf hastalığına sebep olmaktadır. Fungal mitokondriyal genom (mt-genom), tür içi, türler arası evrimsel ilişkiler ve bitki hastalık yönetim stratejilerini yönlendirme gibi pek çok önemli konular hakkında bilgi vermektedir. Bu tez Monilinia patojenlerinin mt-genom yapılarını belirlemiş ve tür içi, türler arası ve de yakın ilişikli fungal bitki patojenlerini karşılaştırmıştır. Monilinia izolatlarının mt-genom verileri, yeni nesil dizileme teknolojileri ve biyoinformatik yöntemler kullanılarak ilk defa tanımlanmıştır. Mt-genom verileri de novo toplama (assembly) sayesinde elde edilmiş, daha sonra da bu veriler anlamlandırılmıştır (annotation). M. fructicola ve M. laxa türüne ait toplam 16 mt-genom arasındaki yapı ve içerik farklılıkları karşılaştırılmıştır. M. fructicola türlerinin mt-genom büyüklüğü 158.607 bp ile 167.838 bp arasında değişirken, M. laxa türlerinin mt-genom boyutları 178.351 bp ile 179.780 bp arasında farklılık göstermiştir. M. fructicola ve M. laxa izolatlarının mt-genomdaki anlamlandırılmış çekirdek genleri arasında 14 temel protein kodlayıcı genler (PGCs), 2 ribozomal RNA genleri (rRNAs), 1 ribozomal protein (rps3) kodlayan gen ve farklı aminoasitler için 32 transfer RNA (tRNAs) kodlayan genler vardır. Mobil grup I intron içinde yer alan LAGLIDADG ve GIY-YIG ailelerine ait çok sayıda hareketli intronlar ve az sayıda grup II intron elementleri, mt-genomların hem kodlanan (genik) hem de intergenik bölgelerinde bulunmuştur. Yakın türler ile yapılan kıyaslamalarda, Monilinia türlerinde oldukça zengin hareketli intron içeriği görülmüştür. Fungal mt-genomların, hareketli intronlarında, intronların uzunluklarında ve tekrarlanan bölgelerinde oldukça önemli varyasyonlar tespit edilmiştir. Bu varyasyonlar Maksimum-Likelihood tabanlı filogenetik analizlerde tür içinde farklı dallanmalarla sonuçlanmıştır. Ayrıca pan-mitokondriyal genom yaklaşımları ile esas ve aksesuar genom ve genler ortaya koyulmuştur. Bu tez ilk kez Monilinia patojenlerinin mt-genomlarını literatüre sunmuştur. Çok sayıda hareketli elementler tanımlanmış ve genomlardaki değişken yapılar pan-mitogenom yaklaşımları kullanılarak aydınlatılmıştır. Mitokondriyal genomların tür içi ve türler arası farklılaşmaya sebep olduğu varyasyonlar ve hareketli yapılarının fungal patojenlerin evrimsel sürecinde önemli etkileri görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The Monilinia genus is plant pathogens that affect many economically significant crops. Monilinia laxa, M. fructigena, and M. fructicola are the most widespread pathogens of the Monilinia species around the world. These pathogen species cause brown rot disease. The host's range of Monilinia fungal pathogens include stone and pome fruits, such as peaches, plums, apricots, apples, strawberries, and cherries. On the other hand, the Monilinia and phylogenetically closely related Botrytis and Sclerotinia species cause gray and white mold disease in several crops in temperate zones worldwide. Fungal mitochondrial genomes (mt-genomes) have offered information on many important topics, including the evolutionary relationships within and between species, and guided strategies for plant disease management. This thesis determined the mt-genomes structures of the Monilinia pathogens and compared intraspecies, interspecies, and the closely related fungal plant pathogens. The Monilinia strains' mt-genome data were defined for the first time using the next-sequencing technologies and bioinformatics methods. The mt-genomes data were obtained through de novo assembly, and then, these data were annotated. The variation in structure and content of 16 complete mt-genomes, including the M. fructicola and M. laxa species, were compared. The mt-genomes of M. fructicola ranged between 158,607 bp and 167,838 bp in size, whereas the mt-genomes sizes of M. laxa differed from 178,351 bp to 179,780 bp. The annotated core genes of the M. fructicola and M. laxa isolates included 14 essential protein-coding genes (PGCs), 2 ribosomal RNA genes (rRNAs), 1 ribosomal protein-encoding gene (rps3), as well as 32 transfer RNA coding-genes (tRNAs) for different amino acids. Numerous group I mobile introns belonging to the LAGLIDADG and GIY-YIG families, and a few elements from group II introns were found in both the coding (genic) and intergenic regions of the mt-genomes. In the comparisons among the closely related necrotrophic fungi, most of the rich content of the mobile introns in the Monilinia species was observed. Significant variations were identified in mobile introns, intron lengths, and repeated regions of the fungal mt-genomes. These variations resulted in different clusters in Maximum-Likelihood based phylogenetic analyses even within the species. In addition, the core and accessory mt-genomes and genes were revealed with pan-mitogenome approaches. This thesis firstly presents the mt-genome of Monilinia pathogens in the literature. Then, it identifies a large number of mobile elements and highlights the dynamic structures of the genomes using pan-mitogenome approaches. Variations in which mt-genomes cause intraspecies and interspecies differentiation and their mobile structures have had significant effects on the evolutionary process of fungal pathogens.
Benzer Tezler
- Poecilimon luschani ve Isophya major ( Orthoptera, Tettigoniidae ) türlerinde total mitokondriyal genom karakterizasyonu
Total mitochondrial genome characteristics in Poecilimon luschani and Isophya major ( Orthoptera, Tettigoniidae )
PEMBE NUR ÖZTÜRK
- Sivas yöresinde yaygınlık gösteren culıcoıdes türlerinin komple mitokondriyal genom bazlı karakterizasyonu ve haemosporidian parazitler yönünden vektörlük potansiyellerinin araştırılması
Complete mitochondrial genome characterization of culicoides species distributed in sivas region and investigation of their vector potential for haemosporidian parasites
CANAN CANER KÜLİĞ
Doktora
Türkçe
2024
Veteriner HekimliğiErciyes ÜniversitesiParazitoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPARSLAN YILDIRIM
- Karaman, Konya ve Mersin illeri Thripidae (thysanoptera) türlerinin morfolojik ve moleküler karakterizasyonu
Morphological and molecular characterization of Thripidae (thysanoptera) species in Karaman, Konya and Mersin
İNCİ ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2019
ZiraatSelçuk ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT ÜNLÜ
DR. ÖĞR. ÜYESİ CENGİZ İKTEN
- Konjenital kalp hastalıklarında spesifik mitokondriyal transfer rna (TRNA) mutasyonlarının meta analizi
Meta analysis of specific mitochondrial transfer rna (MT-TRNA) mutations in patients with congenital hearth defects
NİLGÜN GENÇ
- Gliomlarda genomik ve mitokondriyal varyasyonların hastalık biyolojisine etkisi
Effect of mitochondrial-genomic diversity and mutations on disease biology in glial tumors
ŞİRİN YÜKSEL KILIÇTURGAY
Doktora
Türkçe
2020
GenetikAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBiyokimya ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEMALİYE AKYERLİ BOYLU