Geri Dön

Model bitki Arabidopsis thaliana'nın kriyoprezervasyon sürecinde gerçekleşen transkripsiyon sonrası düzenlenmelerin miRNA'lar ile taranması

Screening of post-transcriptional regulation of model plant Arabidopsis thaliana during cryopreservation with miRNAs

  1. Tez No: 649831
  2. Yazar: MUHAMMED HAMİT EKİNCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YELDA ÖZDEN ÇİFTÇİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Genetik, Biology, Biotechnology, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 111

Özet

Kriyoprezervasyon, -196℃'ta sıvı azot (SA) içerisinde bitki germplazmasının korunabilmesi için güvenli ve uygun maliyetli uzun süreli bir saklama tekniğidir. Kriyoprezervasyon sırasında, in vitro kültürlenmiş bitki hücreleri ve dokuları kuraklık, soğuk ve oksidatif gibi çeşitli abiyotik streslere maruz kalırlar. Bununla birlikte, şimdiye kadar, kriyoprezervasyon sonrası hayatta kalmayı etkileyen moleküler düzenleyici mekanizmalar, bitkilerde net bir şekilde açıklanamamıştır. mikroRNA'lar (miRNA'lar) bitkilerin gelişim sürecinde gen anlatımını düzenlemenin yanında, aynı zamanda stres durumunda gen anlatımını transkripsiyon sonrası degredasyon yolu ile kontrol eder. Bu nedenle, bu tez çalışması kapsamında, farklı çimlenme sürelerinde (48 ve 72 saat) çimlendirilmiş Arabidopsis thaliana'da kriyoprezervasyonun farklı aşamalarında miRNA tabanlı transkripsiyon sonrası düzenlemeleri ortaya çıkarmak amaçlanmıştır. Taranan 10 miRNA ve bunların hedef genleri arasında, kriyoprezervasyon aşamalarındaki maruziyetine göre test edilen iki çimlenme süresinde tespit edilen farklılaşan anlatım düzeyleri bakıldığında, 6 miRNA (miR393, miR397, miR398, miR159, miR169 ve miR172) 48 saat grubunda karışık bir artış-azalış gösterirken, 6 miRNA (miR397, miR398, miR159, miR169, miR172 ve miR408) 72 saat grubunda kontrole kıyasla OD (Ozmokoruma-Dehidratasyon) ve LD (Sıvı Azot-Dilüsyon) örneklerinde önemli ölçüde anlatımı azalmıştır. En çarpıcı gen anlatım değişikliği miR393'te, 48 saat LD örneklerde 15 kat artış ile elde edilirken, kriyoprezerve edilmiş 72 saat örneklerde nispeten daha düşük miktarda artış (2 kat) kaydedilmiştir. Ayrıca miR393'ün hedef genleri TIR1 ve HOS1'in anlatımında eşzamanlı azalış ve 48 saat örneklerinde HOS1 tarafından düzenlenen CBF1 ve CBF3 ve bunların alt genlerinin (COR15 ve COR47) anlatım düzeylerinde artış gözlenmiştir. Tez çalışmasında kriyoprezervasyon sırasında miRNA'ların, hedef genlerinin ve bunlarla etkileşim halinde olan soğuk ilişkili genlerin anlatım düzeylerindeki değişimlerin, başarılı kriyoprezervasyon protokollerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynadığı tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Cryopreservation is a safe and cost-effective long-term storage technique which helps to conserve plant germplasm in liquid nitrogen (LN). During cryopreservation, in vitro cultured plant cells and tissues exposure to several stresses among which drought, cold and oxidative are the main abiotic stresses that seriously affect plant growth in cryostorage. However, up to now, the molecular regulatory mechanisms that effect survival after cryopreservation have not been satisfactorily elucidated in plants. microRNAs (miRNAs) not only regulate gene expression in developmental process of plants, but also control gene expression in stress condition by post-transcriptional degradation. Thus, the aim of the study concerned to reveal out miRNA-based post-transcriptional regulations during different stages of cryopreservation in 48-h and 72-h in vitro germinated Arabidopsis thaliana. Among the screened 10 miRNAs and their selected target genes, differential expression levels detected in two tested germination time according to exposure of cryopreservation stages, as 6 miRNAs (miR393, miR397, miR398, miR159, miR169 and miR172) showed a mixed pattern in 48-h germinated seedlings while 6 miRNAs (miR397, miR398, miR159, miR169, miR172 and miR408) were significantly down-regulated in OD (Osmoprotection-Dehydration) and LD (Liquid nitrogen-Dilution) samples in comparison to control in 72-h germinated ones. The most striking expression changes was obtained in miR393 as it was up-regulated 15-fold in LN treated 48-h seedlings while relatively lower amount induction (2-fold) was recorded in cryopreserved 72-h seedlings. The concominant down-regulation of its target TIR1 and HOS1 expression and up-regulation of CBF1 and CBF3 and their downstream genes (COR15 and COR47) were also observed in cryopreserved 48-h germinated seedlings. Thus, the alteration of expression levels of cold induced genes related-miRNAs and their target genes play a crucial role in development of successful cryopreservation protocols.

Benzer Tezler

  1. Arabidopsis thaliana L.'da levan ve inülin tipifruktanların kriyokoruyucu etkilerinin belirlenmesi

    Determination of cryoprotective effects of levan and inulin type fructants in arabidopsis thaliana L.

    İREM İLTER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyolojiGebze Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YELDA ÖZDEN ÇİFTÇİ

  2. Mentha x piperita L. bitkisinde soğuk stres toleransında etkili olduğu düşünülen bazı genlerin transkripsiyonel düzeyde ekspresyonlarının real-time PCR ile tespit edilmesi

    Determination of transcriptional level expressions by real-time pcr of some genes thought to be effective on cold stress tolerance in the plant Mentha x piperita L.

    SELİN GALATALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyoteknolojiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERGUN KAYA

  3. Sikloastragenol'ün Arabidopsis thaliana'da telomer/telomeraz sistemi üzerine etkileri

    Effects of cycloastragenol on telomere/telomerase system of Arabidopsis thaliana

    RABİYA MERVE CEYLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Genetikİstanbul Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NESLİHAN TURGUT KARA

  4. Arabidopsis thaliana (fare kulağı teresi)'da konukçu dışı dayanıklılık lokuslarının erken yanıklık (Alternaria solani) hastalık etmenin kontrolü için araştırılması

    Investigation of Arabidopsis thalina (mouse-ear cress)?s non host resistant loci to early blight disease caused by Alternaria solani

    ÇİĞDEM YAZAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    ZiraatGaziosmanpaşa Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖZER ÇALIŞ

  5. Arabidopsis thaliana'da tuz ön uygulaması ile bor tolerans kazanımında antosiyaninin çoklu fonksiyonel rollerinin araştırılması

    Investigation of multiple functional roles of anthocyanin in boron tolerance acquisition by salt pre-treatment of Arabidopsis thaliana

    EFE DALLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BotanikHacettepe Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASEMİN EKMEKÇİ