Geri Dön

Fenilalanin amonyum liyaz (PAL) genlerinin beyaz acı bakla (Lupinus albus L.)'da genom çapında tanımlanması ve tuz stresi altında LaPAL genlerinin ekspresyon seviyelerinin belirlenmesi

Genome-wide identification of Phenylalanine ammonium lyase (PAL) genes in white lupin (Lupinus albus L.) and determination of expression levels of LaPAL genes under salt stress

PDF İndir

  1. Tez No: 944025
  2. Yazar: MERYEM MELİSA KAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. YONCA SURGUN ACAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Moleküler biyoloji, Molecular biology
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Beyaz acı bakla (Lupinus albus L.), soya fasulyesi yerine GDO'suz alternatif bir ürün olarak gıda ve hayvan yemi sektöründe artan öneme sahiptir. Bitki tohum, yaprak ve çiçeklerinde bulunan sekonder metabolitler nedeniyle tıbbi kullanıma da uygun bir potansiyele sahiptir. Fenilalanin amonyum liyaz (PAL) genleri, sekonder metabolit biyosentezinde ve abiyotik stres yanıtlarında kilit rol oynamaktadır. Bu tez çalışmasında, biyoinformatik analizler ile beyaz acı bakla genomunda PAL gen ailesi tanımlanmış ve farklı konsantrasyonlarda (50 ve 100 mM) 6 ve 24 saat süre ile yapılan NaCI uygulamalarına maruz bırakılan bitkilerin yapraklarında LaPAL genlerinin ekspresyon seviyeleri tespit edilmiştir. In silico analizler sonucunda beyaz acı bakla genomunda sekiz adet LaPAL geni tanımlanmış ve bu genlerin genomik uzunluklarının 1861–5396 baz çifti (bç), CDS uzunluklarının 1761–2181 bç, amino asit sayılarının 587–727, moleküler ağırlıklarının 64,15–79,26 kDa ve izoelektrik noktaları 5,82–6,33 aralığında olduğu saptanmıştır. LaPAL genlerinin 6 farklı kromozomda yer aldığı tespit edilmiştir. Filogenetik analizlerde, LaPAL genlerinin iki ana grupta kümelendiği görülmüştür. Motif analizinde sekiz adet korunmuş motif ve“liyaz I benzeri süperfamilya”ya ait işlevsel bölge tanımlanmıştır. LaPAL genlerinin ekspresyon seviyelerinin uygulanan NaCl konsantrasyonlarına ve uygulama süresine bağlı olarak değiştiği tespit edilmiştir. Beyaz acı bakla yapraklarında PAL enzim aktivitesinin 24 saatlik 100 mM NaCl uygulaması sonucu kontrole göre arttığı belirlenmiştir. Bununla birlikte, tuz stresi altında yaprak dokularında toplam fenolik ve flavonoid seviyelerinin değişmediği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, tez kapsamında beyaz acı baklada PAL gen ailesi ilk kez genom çapında tanımlanmış olup, elde edilen verilerin, beyaz acı baklada tuz stresine yanıtın anlaşılmasına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

White lupin (Lupinus albus L.) is becoming increasingly important in the food and animal feed sectors as a non-GMO alternative to soybean. Due to secondary metabolites in the seeds, leaves, and flowers, white lupin has potential for medicinal use. Phenylalanine ammonium lyase (PAL) genes are the key component of the secondary metabolite biosynthesis and abiotic stress responses. In this study, the PAL gene family was identified in the white lupin genome using bioinformatic approaches, and the expression levels of LaPAL genes were evaluated in the leaves of the plants treated with different concentrations (50 and 100 mM) of NaCl for 6 and 24 hours. In silico analyses revealed eight LaPAL genes in the white lupin genome, with genomic lengths ranging from 1861 to 5396 base pairs (bp), CDS lengths from 1761 to 2181 bp, amino acid numbers from 587 to 727, molecular weights from 64.15 to 79.26 kDa, and isoelectric points between 5.82 and 6.33. The LaPAL genes are located on six distinct chromosomes. Phylogenetic analysis showed that the LaPAL genes clustered into two main groups. Motif analysis revealed eight conserved motifs and a functional region belonging to the“lyase_I_like superfamily”. The expression levels of LaPAL genes varied depending based on NaCl concentrations and treatment durations. The PAL enzyme activity of the white lupin leaves increased following 24-hour treatment with 100 mM NaCl compared to the control. However, no significant differences were determined in total phenolic and flavonoid contents of the leaf tissues under salt stress conditions. In conclusion, the PAL gene family was identified in genome-wide for the first time in white lupin, and the results are expected to help to a better understanding of the salt stress response in white lupin.

Geri Dön