Knockout of invertase inhibitor gene by CRISPR/CAS9 method in potato
Patateste CRISPR/CAS9 yöntemiyle invertaz inhibitör geninin etkisizleştirilmesi
- Tez No: 658563
- Danışmanlar: Prof. Dr. MEHMET EMİN ÇALIŞKAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ ALLAH BAKHSH
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Patates, Potato
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Patateste zarar yapan ve verimi düşüren çeşitli hastalık etmenleri her yıl büyük ölçüde ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Apoplastik (hücre duvarı) invertaz enzimi, patojen enfeksiyonu durumunda apoplastik invertaz inhibitörü tarafından post-translasyonel olarak düzenlenen bitki savunma mekanizmasında potansiyel bir rol oynayabilir. Bu çalışmada, patateste apoplastik invertaz inhibitör genini hedeflemek için CRISPR/Cas9 teknolojisi kullanılmıştır. Diploid Solanum chacoense türüne ait M6 genotipi ve tetraploid Solanum tuberosum türüne ait Desiree çeşidinin halihazırda mevcut DNA dizi bilgileri kullanılarak bu geni hedefleyen iki tek kılavuzlu RNA (sgRNA) tasarlanmıştır. Eşzamanlı olarak, bir intron dizisi ile kesilen gusA geni içeren pBIN19 ekspresyon vektörünü barındıran GV2260 suşu kullanılarak, dönüşüme dirençli S. chacoense M6 genotipi için Agrobacterium aracılı bir dönüştürme protokolü geliştirilmiştir. Bu protokol kullanılarak hem transkript hem de protein seviyelerinde gusA genini ifade eden transgenik S. chacoense M6 bitkilerinin rejenerasyonu sağlanmıştır. Etkisileştirme denemelerinde, kallus için Sanger dizi bilgisi kullanılarak indeller gözlenmiş ve rejenere olan aday bitkilerin azaltılmış gen ekspresyon seviyesi sergilediği RT-qPCR ile gösterilmiştir. Apoplastik invertaz inhibitör geninin patateste stres tepkisi ve savunma mekanizmalarındaki rolünü anlamak için yeni çalışmalara ihtiyaç vardır.Patateste zarar yapan ve verimi düşüren çeşitli hastalık etmenleri her yıl büyük ölçüde ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Apoplastik (hücre duvarı) invertaz enzimi, patojen enfeksiyonu durumunda apoplastik invertaz inhibitörü tarafından post-translasyonel olarak düzenlenen bitki savunma mekanizmasında potansiyel bir rol oynayabilir. Bu çalışmada, patateste apoplastik invertaz inhibitör genini hedeflemek için CRISPR/Cas9 teknolojisi kullanılmıştır. Diploid Solanum chacoense türüne ait M6 genotipi ve tetraploid Solanum tuberosum türüne ait Desiree çeşidinin halihazırda mevcut DNA dizi bilgileri kullanılarak bu geni hedefleyen iki tek kılavuzlu RNA (sgRNA) tasarlanmıştır. Eşzamanlı olarak, bir intron dizisi ile kesilen gusA geni içeren pBIN19 ekspresyon vektörünü barındıran GV2260 suşu kullanılarak, dönüşüme dirençli S. chacoense M6 genotipi için Agrobacterium aracılı bir dönüştürme protokolü geliştirilmiştir. Bu protokol kullanılarak hem transkript hem de protein seviyelerinde gusA genini ifade eden transgenik S. chacoense M6 bitkilerinin rejenerasyonu sağlanmıştır. Etkisileştirme denemelerinde, kallus için Sanger dizi bilgisi kullanılarak indeller gözlenmiş ve rejenere olan aday bitkilerin azaltılmış gen ekspresyon seviyesi sergilediği RT-qPCR ile gösterilmiştir. Apoplastik invertaz inhibitör geninin patateste stres tepkisi ve savunma mekanizmalarındaki rolünü anlamak için yeni çalışmalara ihtiyaç vardır.
Özet (Çeviri)
Several pathogens infect and afflict potato yield causing colossal economic losses annually. Apoplastic (cell wall) invertase enzyme could play a potential role in plant defense mechanism upon the pathogen infection, which is regulated post-translationally by apoplastic invertase inhibitor. The present study utilized CRISPR/Cas9 technology to target apoplastic invertase inhibitor gene in potato. Two single-guided RNAs (sgRNAs) targeting this gene were designed from the already available DNA sequence information of diploid Solanum chacoense M6 and tetraploid Solanum tuberosum cv. Desiree. Simultaneously, an Agrobacterium-mediated transformation protocol for recalcitrant S. chacoense M6 potato was developed using GV2260 strain harboring pBIN19 expression vector containing gusA gene interrupted by an intronic sequence. We demonstrated the regeneration of S. chacoense M6 transgenic plants expressing gusA gene both at transcript and protein levels. In knockout experiments, indels were observed using Sanger sequencing data for calli, and the candidate regenerated plants exhibited reduced gene expression level as demonstrated by RT-qPCR. Further studies are needed to understand the role of apoplastic invertase inhibitor gene in stress response and defense mechanisms in potato.
Benzer Tezler
- Comparative whole genome sequencing and bioinformatic analysis of afreeze-thaw stress-resistant, industrial Saccharomyces cerevisiae strain
Donma-erime stresine dirençli bir endüstriyel Saccharomyces cerevisiae suşunun karşılaştırmalı tüm genom dizileme ve biyoinformatik analizi
BURCU TUĞBA ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Konstitütif aktif vazopressin 2 reseptör mutantlarının, hücre içi ve hücre membranındaki hareketlerinin ß-arrestin1 ve ß-arrestin2 ekspresyonu ile değişiminin incelenmesi
Investigation of cellular trafficking constitutively active vasopressin 2 receptor mutants in the presence or absence of ß-arrestin1 or ß-arrestin2 expression
GÖKÇE SÜRAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiTıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ONGUN ONARAN
- Knockout and complementation of BMAL1 gene for circadian research
BMAL1 geninin sirkadiyen araştırmalar için nakavt ve komplementasyonu
BÜŞRA TİRYAKİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ ÖZTÜRK
- Characterization of CG13531 knockout mutants in Drosophila melanogaster as a model for SPG11-associated motor neuron neuropathies
CG13531 nakavt mutantlarının meyve sineğinde SPG11-ilişkili motor nöron nöropati modeli olarak karakterizasyonu
ECE NUR EROL KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
NörolojiBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU ÇELİK FUSS
- Generation of connexin26 knockout HaCaT keratinocyte cells using CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 kullanılarak konneksin26 nakavt HaCaT keratinosit hücrelerinin üretilmesi
MERYEM AZRA YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLİSTAN MEŞE ÖZÇİVİCİ