Assessment of prime editing in grapevine protoplasts
Asma protoplastlarında prime düzenleme tekniğinin değerlendirilmesi
- Tez No: 872378
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HİLAL BETÜL KAYA AKKALE, DR. CENGİZ AKKALE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Asma (V. vinifera L.), Chardonnay, pLL genleri, prime düzenleme, dual-epeg, protoplast izolasyonu, geçici gen ekspresyonu, Chardonnay, grapevine (V. vinifera L.), pLL genes, prime editing, dual-epeg, protoplast isolation, transient gene expression
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Asma hem ülkemiz hem de dünyada çok geniş bir alanda yetiştiriciliği yapılan kültürel ve ekonomik açıdan en önemli bitkilerden bir tanesidir. Asma yetiştiriciliğinde Uncinula necator mantarı sebep olduğu külleme hastalığı nedeni ile ciddi verim kaybına ve ekonomik zarara yol açmaktadır. Artan dünya nüfusu ve iklim değişikliğine bağlı olarak, geleneksel bitki ıslahı yöntemlerinin, insan beslenmesi için gereken tarımsal ürünlerin yetiştirilmesinde yetersiz kalacağı öngörülmektedir. Bu sebeple klasik ıslah tekniklerine alternatif olarak transgen içermeyen ve nükleazları kullanarak genomda hedeflenen değişiklikleri yapabilen CRISPR gibi genom düzenleme araçlarının kullanılmasının tarımsal üretimde önemi artmaktadır. CRISPR-Cas9 sisteminin yeni bir adaptasyonu olan prime düzenleme ve bu tekniğin bitkilerde daha başarılı sonuç vermesini sağlayan dual-epegRNA yaklaşımı ile bitkilerde genom düzenleme çalışmaları hızlı bir şekilde ilerlemektedir. Bitkilerde genom düzenleme çalışmalarının en uzun süren ve maliyetli basamağı bitki doku kültürü uygulamalarıdır. Bu nedenle, genom düzenleme bileşenlerinin bitki protoplastlarında test edilmesi ve doğrulanması büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, külleme hastalığına dayanıklılık ile ilişkili pLL3 ve pLL13, pektat liyaz benzeri genler, ile PDS geni hedef alınarak prime düzenleme ve dual-epegRNA yaklaşımı kullanılarak elde edilen DNA konstrüktleri Chardonnay protoplastlarında test edilmiş ve düzenleme verimlilikleri karşılaştırılmıştır. Tez çalışması kapsamında, Chardonnay yapraklarından optimize edilmiş protoplast izolasyon protokolü ile en yüksek 75x106/g yaprak protoplast verimi elde edilmiş, protoplast canlılığı ise %91 olarak belirlenmiştir. Optimizasyonu gerçekleştirilen PEG aracılı protoplast transformasyon metodu kullanılarak, GK plazmidleri için ortalama transformasyon verimliliği %20,25-%27,79 aralığında elde edilmiştir. Transformasyon sonrasında, protoplast DNA'ları amplikon sekanslama ile analiz edilmiş ve çalışma kapsamında elde edilen konstrüktlerin genom düzenleme verimliliği %0.16-%0.76 aralığında bulunmuştur. Kullanılan genom düzenleme tekniğinin asma protoplastlarında başarılı bir şekilde çalıştığı ve hedef mutasyonları gerçekleştirebildiği doğrulanmıştır. Çalışma kapsamında optimize edilen protoplast izolasyonu ve transformasyonu protokollerinin, bu alanda çalışan araştırmacılar için önemli bir kaynak olabileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Grapevine is one of the most culturally and economically significant plants cultivated over a vast area both in our country and around the world. In grapevine cultivation, the powdery mildew disease caused by the fungus Uncinula necator leads to significant yield loss and economic damage. With the increasing world population and climate change, it is predicted that traditional plant breeding methods will be insufficient for growing agricultural products needed for human nutrition. Therefore, the use of genome editing tools like CRISPR, which can make targeted changes in the genome using nucleases without incorporating transgenes, is becoming increasingly important in agricultural production as an alternative to classical breeding techniques. Genome editing studies in plants are progressing rapidly with prime editing, a new adaptation of the CRISPR-Cas9 system, and the dual-epegRNA approach, which allows for more successful results in plants. The longest and most expensive step in genome editing studies in plants is plant tissue culture applications. Therefore, testing and verifying genome editing components in plant protoplasts is of great importance. In this thesis, DNA constructs obtained using prime editing and the dual-epegRNA approach, targeting pLL3 and pLL13, pectate lyase-like genes, and the PDS gene related to resistance to powdery mildew disease, were tested in Chardonnay protoplasts, and their editing efficiencies were compared. Within the scope of the thesis, the highest protoplast yield of 75x106/g leaf was obtained using the optimized protoplast isolation protocol from Chardonnay leaves, and protoplast viability was determined to be 91%. Using the optimized PEG-mediated protoplast transformation method, the average transformation efficiency for prime editing constructs was obtained in the range of 20.25%-27.79%. After transformation, protoplast DNAs were analyzed by amplicon sequencing, and the genome editing efficiencies of the constructs obtained within the scope of the study were found to be in the range of 0.16-0.76%. It was confirmed that the genome editing technique used worked successfully in grapevine protoplasts and could achieve the target mutations. The protoplast isolation and transformation protocols optimized within the scope of the study are considered to be an important resource for researchers working in this field.
Benzer Tezler
- Hastanelerde yalın yönetim ve dijital dönüşüm sinerjisi
Lean management and digital transformation synergy in hospitals
DUDU BİLGİÇ GEDİK
Doktora
Türkçe
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE CAMGÖZ AKDAĞ
- A Study on the assessment of project-specific political risk of a foreign direct investment in the electronics industry in Turkey
Başlık çevirisi yok
ŞULE FUNDA HUTCHİNGS
- Esneyen çelik bağların Zonguldak kömür havzasında uygulanabilirliğinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
İSMAİL AÇIK
- Mesleki eğitim merkezleri yiyecek içecek hizmetleri alanında verilen eğitimin yeterliliği ve öğrencilere yararlılığına ilişkin öğrenci görüşleri (İzmir ili örneği)
The study of traniees' opinions on the effectiveness and ınstrumentality of food and beverage service training provided by vocational education and training ınstitues (A case study of Izmir province)
SERKAN OLCAYCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eğitim ve ÖğretimÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA AYDIN BAŞAR
- Tarihi yığma taş bir deney yapısında doğrusal olmayan artımsal hesap yöntemi önerisi
Proposal of a nonlinear incremental analysis method for historical cut stone masonry
ÖZGE TOROS
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği ve Afet Yönetimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İHSAN ENGİN BAL
