Targeted Y2H screening to identify new effector-host protein interactions
Hedeflenmiş Y2H taraması ile yeni efektör-konak protein etkileşimlerinin belirlenmesi
- Tez No: 745231
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EVREN KOBAN BAŞTANLAR, PROF. ANDERS KVARNHEDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tohumluk Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Tohumluk Bilimi ve Teknolojileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Mantar hastalıkları bitkilere ciddi zararlar vermektedir ve bitki hastalıklarının neden olduğu toplam verim kayıplarının %70-80'ininden sorumludur. Patojen olarak başarılarının nedenlerinden biri, bitki savunmasını engelleme yetenekleridir. Mısır patojeni Ustilago maydis gibi biyotrofik mantarlar, konakçı genomu modüle edebilen, bitkilerin bağışıklığını zayıflatan ve patojenlerin kendi üreme başarısını destekleyen efektör adı verilen bir dizi salgı proteini salgılar. Mantar efektörlerinin ana hedeflerinden biri, savunma sinyalizasyonu ile ilgili bitki sinyal yolaklarıdır. Sinyal moleküllerinin büyük bir sınıfı kinazlardır; örneğin, reseptör benzeri kinazlar, MAPK ve kaalsiyum bağımlı kinazlar gibi. Bu çalışmada, varsayılan efektör proteinlerinin hedefi olarak Glikojen sentaz kinaz 3/SHAGGY benzeri kinaz (GSK3) süper ailesi odaklanılmıştır. Bitki GSK'ları, bitki bağışıklığında yakın zamanda tanımlanan rolleri de dahil olmak üzere çeşitli işlevlere sahiptir. Belirlenen 200 mantar efektör adayının, potansiyel bir hedef konak ile olası etkileşimlerinden oluşan yeni bir set, büyük bir Yeast-2-Hybrid (Y2H) test siteminde taranmıştır. Sonuçlar, GSK3 kinazlarından biri ile etkileşime giren üç varsayılan mantar efektör molekülünü ortaya çıkarmıştır. Daha sonra, aday efektör protein-konak etkileşimleri, Nicotiana benthamiana bitkilerinde Split Venus Assay (bimoleküler tamamlama testi) kullanılarak doğrulandı. Daha sonra, varsayılan efektörlerin hücre altı lokalizasyonları da konfokal mikroskopi kullanılarak tespit edilmiştir. Ayrıca, varsayılan efektörlerle genetik olarak dönüştürülmüş bitki yaprakları da fenotiplendirilmiştir. Bu tez çalışmasında; U. maydis'in konak metabolizmasını nasıl yönlendirdiğini ve savunma sinyal yolaklarını kendi lehine olacak şekilde nasıl hedeflediğini anlamak amacıyla Maya-2-Hibrit Sistemi, Golden Gate Klonlaması, Agrobacterium aracılı bitki transformasyonu ve konfokal mikroskopi dahil olmak üzere bir dizi modern ve son teknoloji moleküler yöntemler kullanılmıştır. Sonuçlar, birkaç efektör molekülünün sıklıkla aynı konak proteini hedeflediğine dair U. maydis efektome üzerine literatürdeki gözlemi mevcut desteklemektedir. Bu çalışma, bağışıklık sistemi ile ilişkili kinazlar olarak bitki GSK'larının önemini daha da öne çıkarmakta ve efektörler-GSK'lar arası etkileşimlerin diğer bitki türlerinde de korunmuş olabileceğini öne sürmektedir. Bu ön çalışmanın sonuçları, konakçı hedef–efektör protein etkileşimlerinin doğası üzerine daha detaylı moleküler çalışmaların başlangıcı olarak hizmet edebilir. Tarım bitkilerinin savunma sistemlerini geliştirmek için yeni koruma stratejileri geliştirmek amacıyla patojen efektörler tarafından bitki GSK'larının hangi mekanizmalar ve yolaklarla hedef alındığını aydınlatmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Özet (Çeviri)
Fungal diseases are responsible for causing serious damage to plants and account for 70-80% of the total yield losses caused by plant diseases. One of the reasons for their success as pathogens is their ability to hamper the plant defense. Biotrophic fungi, like maize pathogen Ustilago maydis, release a set of secretory proteins called effectors which can modulate the host genome, weakening the plants immunity and ensuring pathogens' own reproductive success. One of the major targets of fungal effectors are plant signaling pathways related to defense signaling. A major class of signaling molecules are kinases; for example, receptors like kinases, MAPK and Calcium dependent kinases. In this study, Glycogen synthase kinase 3/SHAGGY-like kinase (GSK3) superfamily was focused as putative effector targets. Plant GSKs have diverse functions including their recently identified role in plant immunity. A novel set of 200 fungal effectors candidates' possible interactions with a potential host target were screened in a massive Yeast-2-Hybrid (Y2H) assay. The results revealed three putative fungal effectors interacting with one of the GSK3 kinases. Later, the candidate effector protein-host interactions were confirmed in the Nicotiana benthamiana plants using Split Venus Assay (a bimolecular complementation assay). Afterwards, the subcellular localizations of the putative effectors have also been unraveled using confocal microscopy. Moreover, the plant leaves, genetically transformed with the putative effectors, have been phenotyped. In this thesis study; a set of modern and state of the art molecular tools including Yeast-2-Yybrid System, Golden Gate Cloning, Agrobacterium mediated plant transformation and confocal microscopy have been employed to shed some light on the understanding of how U. maydis diverts the host metabolism and targets defense signaling pathways in its own favour. Supporting the observation for the U. maydis effectome, several effectors frequently target the same host protein. This study outshines the importance of plant GSKs as immune kinases and suggests that effectors-GSKs interactions could be conserved in other plant species. The results of this preliminary study may serve as the onset for more detailed molecular studies on the nature of the host target–effector protein interactions. Further research is needed to elucidate the mechanisms and the pathways by which plant GSKs are being targeted by pathogen effectors in order to develop novel protection strategies for crop plants.
Benzer Tezler
- Servikal kanserde hedef tedavi: SRC tirozin kinaz inhibitörleri
Targeted treatment for cervi̇cal cancer: SRC-tyrosi̇n ki̇naz i̇nhi̇bi̇tors
ESAT ÇALIK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Kadın Hastalıkları ve DoğumCelal Bayar ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEVFİK GÜVENAL
- Akciğer kanseri tedavisi için hedefe yönelik hiyaluronik asit kaplı silika nanopartiküllerinin sentezi, karakterizasyonu, in vitro ve in vivo toksisite ve antitümör etkinlik potansiyeli
Targeted hyaluronic acid coated silica nanoparticles synthesis for lung cancer treatment, their characterizations, in vitro and in vivo toxicity and antitumor activity potentia
CEM GÜLER
Doktora
Türkçe
2024
BiyolojiEge ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEFİSE ÜLKÜ KARABAY YAVAŞOĞLU
- Targeted diagnostics: Bioconjugation via maleimide chemistry for magnetic resonance imaging
Hedefli tanı: Manyetik rezonans görüntüleme için maleimit kimyasıyla biyokonjugasyon
ZEYNEP BETÜL DAMA
- Targeted photosensitizers and controlled singlet oxygen generation for therapeutic applications
Terapötik uygulamalar için hedeflenmiş fotoduyarlaştırıcılar ve kontrollü singlet oksijen üretimi
ESMA UÇAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Sosyal medyada kullanıcı faaliyeti: Üretken ve üretken olmayan emeği anlamak
User activity on social media: Understanding productive and unproductive labour
AHMET ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EkonomiMarmara Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NERİMAN BERNA GÜLER