Proteomic analysis of benzylisoquinoline alkaloid (BIA) biosynthesis in different opium poppy cultivars and examination of differentially expressed proteins in relation to BIA content
Farklı haşhaş çeşitlerinde benzilizokinolin alkaloid (BİA) biyosentezinin proteomik analizi ve diferansiyel olarak ifade edilen proteinlerin BİA içeriği ile ilişkili olarak incelenmesi
- Tez No: 920067
- Danışmanlar: PROF. DR. ANNE FRARY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Ziraat, Biology, Genetics, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Haşhaş (Papaver somniferum), eczacılıkta kullanılan benzilizokinolin alkaloidleri (BIA) üretmesi nedeniyle Türkiye için stratejik öneme sahip bir bitkidir. Yalnızca haşhaş bitkisinden elde edilebilen bu alkaloidler, ağrı kesici, öksürük kesici ve narkotik amaçlı ilaç olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Türkiye'nin haşhaş çeşitleri, yüksek BIA içeriği hedeflenerek geliştirilmiş olup küresel rekabet için verimlerinin artırılması gerekmektedir. Bu çalışmada, farklı haşhaş çeşitlerinin belirli organlarındaki protein seviyelerinin değişen BIA içeriği ile ilişkili olarak karşılaştırılmasını içeren proteomik bir yaklaşım kullanılmıştır. Çalışmada, belirli alkaloidler açısından öne çıkan üç Türk haşhaş çeşidi kullanılmıştır: tebain (TMO T), morfin (Ofis 2) ve noskapin (Ofis NM). Haşhaş bitkisinin belirli dokularından alınan protein ekstraktları, LC-MS/MS kullanılarak incelenmiş ve ardından kuru kapsüllerdeki BIA miktarı TLC/HPLC analizleriyle ölçülmüştür. Bu şekilde, farklı haşhaş çeşitlerinin ve organlarının protein ekspresyon modelleri ile kapsüllerdeki alkaloid birikimi arasındaki bağlantılar araştırılmış ve BIA metabolizmasının biyosentetik ve düzenleyici yollarına dair bilgi edinilmiştir. İncelenen beş doku arasında, olgun kapsüller en yüksek sayıda anlamlı farklı şekilde ifade edilen proteini gösterirken, Ofis 2 protein ifade profilleri açısından tüm dokularda TMO T ve Ofis NM'den belirgin şekilde ayrışmıştır. BIA yolağındaki kilit enzimler, üç haşhaş çeşidinin kapsülleri ve lateks içeren gövdeleri arasında anlamlı yukarı ve aşağı regülasyon göstermiştir. Gelecekteki araştırmalar, BIA biyosentezini aydınlatmak ve manipüle etmek için karakterize edilmemiş proteinlerin işlevlerini, çoklu omik entegrasyonunu, dokuya özgü enzim lokalizasyonunu ve işlevsel gen çalışmalarını araştırabilir. Bu sayede farmasötik amaçlar için yüksek verimli haşhaş çeşitlerinin geliştirilmesine olanak sağlanabilir.
Özet (Çeviri)
The opium poppy (Papaver somniferum) is a strategic crop due to its production of benzylisoquinoline alkaloids (BIAs), valuable pharmaceuticals used for pain relief, cough suppression, and as narcotics. Opium poppy is the sole feasible source for commercial BIA production. Türkiye's opium poppy cultivars, bred for high BIA content, require yield improvement to maintain global competitiveness. This study employed a proteomic approach to compare protein profiles from various organs of different cultivars with varying BIA content. Three Turkish cultivars were analyzed: TMO T (thebaine), Ofis 2 (morphine), and Ofis NM (noscapine). Protein extracts from specific tissues were examined using LC-MS/MS, and BIA content in dry capsules was quantified via TLC/HPLC analysis. This enabled investigation of connections between protein expression patterns in different organs and cultivars with alkaloid accumulation. Mature capsules exhibited the highest number of significant differentially expressed proteins (DEPs), with Ofis 2 diverging significantly from TMO T and Ofis NM across all tissues in terms of protein expression. Key enzymes in the BIA pathway showed significant up- and down-regulation in mature capsules and latex-containing stems. These findings provide insights into differential proteome profiles involved in BIA biosynthetic and regulatory pathways. Future research should focus on unannotated protein functions, multi-omics integration, tissue-specific enzyme localization, and functional gene studies to enhance understanding of BIA biosynthesis. This could facilitate the development of high-yield opium poppy cultivars, ensuring sustainable pharmaceutical production.
Benzer Tezler
- Proteomik ile haşhaşta morfin yolak analizi
Morphine pathway analysis in poppy with proteomics
SETENAY AYKANAT
- Bor madenlerinden izole edilmiş bor toleransı yüksek bir pseudomonas izolatının proteomik analizi
Proteomic analysis of highly boron tolerant pseudomomas strain isolated from boron mines
BEGÜM HAZAR GÖKCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyokimyaMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BEKİR ÇÖL
- Malign perikard efüzyonunda proteomiks analizi ve malignite ile ilişkili protein profilinin belirlenmesi
Proteomic analysis of malignant pericard effusion and finding of protein profile which is related malignancy
SABİYE YILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2009
BiyokimyaKocaeli ÜniversitesiKardiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK URAL
YRD. DOÇ. DR. MURAT KASAP
- Kırka bor madeninden izole edilen Bacillus aquimaris'e benzer bir izolatın bor'a bağlı proteomik analizi
Proteomic analysis of highly boron tolerant bacterium isolated from Kirka boron mine and is similar to Bacillus aquimaris
BİLGE UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyokimyaMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BEKİR ÇÖL
- Akut adenovirüs konjonktivit tanısı alan hastalarda gözyaşı örneklerinin proteomik analizi ve yeni biyobelirteç arayışları
Proteomic analysis of tear samples and identification of novel biomarkers in patients diagnosed with acute adenoviral conjunctivitis
ARTA SHUKRIU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Göz HastalıklarıKocaeli ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ECEM ÖNDER TOKUÇ