Geri Dön

Çölyak hastalığına yol açan immünojenik epitoplar bakımından tarihsel ve tescilli kışlık ekmeklik buğday çeşitlerinin karşılaştırılması

Comparison of historical and registered winter bread wheat varieties in terms of immunogenic epitopes causing celiac disease

PDF İndir

  1. Tez No: 959033
  2. Yazar: SUDE KEŞCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET FATİH CENGİZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

raporuna göre ise, ülkemizde çölyak hastalığı 154027 vaka ile rapor edilmiştir. Bu hastalık, glüten olarak adlandırılan bir protein kompleksine karşı gelişen bağışıklık tepkisi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'de farklı dönemlerde yetiştirilen modern ve geleneksel buğday çeşitlerinin, çölyak hastalığını tetikleyebilecek immünojenik epitop düzeyleri incelenmiş; çeşitler arasındaki farklılıklar ile yetiştirme koşullarının bu düzeyler üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Araştırma kapsamında, 1930-2022 yılları arasında geliştirilen 24 farklı buğday çeşidi, Konya'nın Ilgın ilçesinde, sulu ve kuru tarım koşullarında, tesadüf blokları deneme desenine göre üç tekrarlı olarak yetiştirilmiştir. Numuneler, tescil dönemlerine göre Tarihsel (<1930), Yeşil devrim öncesi seleksiyon ıslahı ile yetiştirilen (2. Grup), ve melezleme ıslahıyla yetiştirilen diğer çeşitlerinde tarihsel olarak gruplandırıldığı Yeşil devrim öncesi 1968-1970 (3. Grup), Yeşil devrim sonrası 1979-2000 (4. Grup), Yeşil devrim sonrası 2001- 2010 (5.Grup), Yeşil devrim sonrası 2010- 2022 (6.Grup) olmak üzere altı gruba ayrılmıştır. Buğday genotiplerine ait kalite parametrelerinin değerlendirilmesinde; ağırlık, dane nemi, hektolitre ağırlığı, sedimantasyon, miksograf değeri ve yaş glüten düzeyleri analiz edilmiştir. İmmünojenik epitop düzeylerini belirlemek amacıyla, öncelikle buğday numuneleri öğütülerek un fraksiyonu elde edilmiştir. Bu fraksiyondan toplam protein ve gliadin konsantrasyonları belirlenmiş, ardından gliadin fraksiyonlarına ayrılması için sodyum dodesil sülfat poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) yöntemi kullanılmıştır. Gliadin fraksiyonlarının niteliksel ve niceliksel analizi ters faz yüksek performanslı sıvı kromatografisi (RP-HPLC) ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kromatogramlarda alıkonma sürelerine göre dört ana gliadin bölgesi tanımlanmıştır: ω5 gliadin (3–15. dakikalar), ω1,2 gliadin (18–24. dakikalar), α/β gliadin (25–39. dakikalar) ve γ gliadin (40–65. dakikalar). Son olarak, gliadin protein fraksiyonlarının çölyak hastalığına neden olabilecek bağışıklık yanıtı oluşturma potansiyelleri, immünojenik katsayılarla ağırlıklandırılmış ve bu doğrultuda epitop skor analizi yapılmıştır. RP-HPLC analizlerinden elde edilen bulgular, tescil yılı ilerledikçe özellikle sulu koşullarda α-/β-gliadin ve γ gliadin fraksiyonlarının çölyak hastalığıyla ilişkili immünojenik katkısının arttığını, buna karşılık kurak koşullarda ise eski dönem buğday çeşitlerinin epitop düzeylerinin modern çeşitlere kıyasla daha yüksek olduğunu ortaya koymaktadır. Bu çalışma kapsamında hesaplanan epitop skorları hem tarihsel hem de modern ekmeklik buğday çeşitleri arasında çölyakla ilişkili epitop düzeylerinde anlamlı farklılıklar olmadığını göstermektedir. Sulu koşullarda modern grupların skorları daha yüksekken, kuru koşullarda en yüksek skorun tarihsel grupta bulunması, çölyakla ilişkili immünojenik yükün yalnızca modern ıslahın bir sonucu olmadığını ortaya koymaktadır. Dolayısıyla bu veriler, modern buğday ıslah çalışmalarının çölyak hastalığına neden olan epitopların artışına sistematik bir katkı yapmadığını ve çölyak riski açısından hem tarihsel hem modern çeşitlerin birbirinden bağımsız olarak değerlendirilmesi gerektiğini desteklemektedir. LC-QTOF analizleri ile elde edilen yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi verileri, HPLC'den elde edilen gliadin fraksiyonlarına ait peptit yapılarının daha ileri düzeyde karakterizasyonunu mümkün kılmıştır. Bu analizlerde α-gliadin kaynaklı ve benzeri çölyak epitopları aranmış, kütle/yük (m/z) oranları literatürde belirtilen değerlere göre ±0.8 toleransla taranarak bu peptitler değerlendirilmiştir. Buğday genotiplerine ait gliadin protein profillerinin değerlendirilmesi amacıyla MALDI-TOFMS tekniği kullanılmış 144 spektrum üzerinden 600–5000 m/z aralığında yer alan, pikler analiz edilmiştir. Genel olarak, MALDI-TOF MS bulguları tescil yılı, genetik köken ve çevresel koşulların gliadin protein kompozisyonuna ve çölyakla ilişkili immünojenik profilin şekillenmesine doğrudan etki yaptığı görülmekle birlikte hem herhangi bir melezleme ıslahı sürecinden geçmemiş tarihsel ve köy çeşitlerinde ve hem de melezleme ıslahı ile geliştirilen modern ekmeklik buğday çeşitlerinde çölyağa neden olan epitoplar bakımından önemli farklılıklar gözlenmiştir. Bu da ekmeklik buğdayı çalışmalarının çölyağa neden epitopların artışına bir katkı yapmadığının önemli bir göstergesidir. Kalite analizleri sonuçlarına göre, kuru ve sulu koşullarda yetiştirilen buğday çeşitleri arasında farklılıklar gözlemlenmiştir. Sulu koşullarda genel olarak dane verimi, protein oranı, yaş gluten miktarı, sedimantasyon ve miksograf enerjisi gibi kalite parametrelerinin daha yüksek değerlere ulaştığı, buna karşın kuru koşullarda özellikle bazı antik çeşitlerin daha düşük gluten ve protein içeriğiyle öne çıktığı görülmüştür. Dane verimi 301.80–956.90 kg/da, bin dane ağırlığı 24.30–49.50 g, hektolitre ağırlığı 42.10– 87.00 kg/hl aralığında değişmiştir. Yaş gluten oranı %15.40–%43.30, protein oranı %9.60–%14.95, gluten indeksi %41.70–%95.70 arasında ölçülmüş; sedimantasyon 17.10–72.00 ml aralığında bulunmuştur. Tarihsel çeşitler çoğunlukla düşük protein, gluten ve enerji değerleriyle öne çıkarken, 5. ve 6. grup modern çeşitler yüksek kalite parametreleriyle un teknolojisi açısından üstünlük göstermiştir.

Özet (Çeviri)

of the Republic of Turkey, celiac disease has been reported in 154,027 cases in the country. This disease emerges as a result of an immune response to a protein complex called gluten. In this study, the levels of immunogenic epitopes that may trigger celiac disease were examined in modern and traditional wheat varieties grown in Turkey at different periods; the differences between the varieties and the effects of cultivation conditions on these levels were evaluated. Within the scope of the research, 24 different wheat varieties developed between 1930 and 2022 were cultivated under irrigated and rainfed conditions in Ilgın district of Konya using a randomized complete block design with three replications. Samples were classified into six groups based on registration periods as Historical (<1930), Pre-Green Revolution selection breeding (2nd Group), and varieties developed by hybridization and historically grouped as Pre-Green Revolution 1968–1970 (3rd Group), Post-Green Revolution 1979–2000 (4th Group), Post-Green Revolution 2001–2010 (5th Group), and Post-Green Revolution 2010-2022 onwards (6th Group). In the evaluation of quality parameters of wheat genotypes, weight, grain moisture, hectoliter weight, sedimentation, mixograph value, and wet gluten levels were analyzed. To determine immunogenic epitope levels, wheat samples were first milled to obtain the flour fraction. From this fraction, total protein and gliadin concentrations were measured, and the samples were subjected to sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) to separate gliadin fractions. The qualitative and quantitative analysis of gliadin fractions was performed using reverse-phase highperformance liquid chromatography (RP-HPLC). Based on the retention times obtained from chromatograms, four main gliadin regions were defined: ω5 gliadin (3–15 min), ω1,2 gliadin (18–24 min), α/β gliadin (25–39 min), and γ gliadin (40–65 min). Finally, the potential of gliadin protein fractions to elicit immune responses associated with celiac disease was weighted using immunogenic coefficients, and an epitope score analysis was performed. The findings from RP-HPLC analyses revealed that as the registration year progressed, especially under irrigated conditions, the immunogenic contribution of α-/β- gliadin and γ gliadin fractions associated with celiac disease increased, whereas under drought conditions, older wheat varieties exhibited higher epitope levels compared to modern ones. The epitope scores calculated within the scope of this study indicated that there were no significant differences in celiac-related epitope levels between historical and modern bread wheat varieties. Although the scores of modern groups were higher under irrigated conditions, the highest score under drought conditions was observed in the historical group, suggesting that the immunogenic load associated with celiac disease is not solely a consequence of modern breeding. Therefore, these data support that modern wheat breeding has not made a systematic contribution to the increase in celiactriggering epitopes and that historical and modern varieties should be evaluated independently in terms of celiac risk. High-resolution mass spectrometry data obtained through LC-QTOF analyses enabled a more advanced characterization of peptide structures belonging to gliadin fractions identified by HPLC. In these analyses, α-gliadinderived and similar celiac epitopes were screened, and peptides were evaluated by scanning the mass-to-charge (m/z) ratios with a ±0.8 tolerance based on values reported in the literature. To evaluate the gliadin protein profiles of wheat genotypes, the MALDITOF- MS technique was employed; peaks in the range of 600–5000 m/z were analyzed across 144 spectra. Overall, the MALDI-TOF-MS findings demonstrated that registration year, genetic background, and environmental conditions directly influence gliadin protein composition and the formation of the celiac-related immunogenic profile. Significant differences in terms of celiac-triggering epitopes were observed both in historical and landrace varieties that had not undergone any hybrid breeding process and in modern bread wheat cultivars developed through hybrid breeding. This is a significant indication that bread wheat breeding efforts have not contributed to the increase in celiac-triggering epitopes. According to the quality analysis results, differences were observed between wheat varieties grown under irrigated and rainfed conditions. In general, quality parameters such as grain yield, protein content, wet gluten amount, sedimentation, and mixograph energy reached higher values under irrigated conditions, whereas under rainfed conditions, particularly some ancient varieties stood out with lower gluten and protein content. Grain yield ranged between 301.80 and 956.90 kg/da, thousand kernel weight between 24.30 and 49.50 g, and hectoliter weight between 42.10 and 87.00 kg/hl. Wet gluten content ranged from 15.40% to 43.30%, protein content from 9.60% to 14.95%, and gluten index from 41.70% to 95.70%; sedimentation values ranged between 17.10 and 72.00 ml. Historical varieties generally stood out with lower protein, gluten, and energy values, while 5th and 6th group modern varieties exhibited superior quality parameters, showing advantage in terms of flour technology.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    995597

    Vaccinomics to design a chimeric vaccine candidate against four bordetella species

    Dört bordetella türüne karşı bir kimerik aşı adayının tasarımı için vaksinomik yaklaşım

    BEYZA USLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM YILMAZ ÇOLAK

  2. Tez No

    293559

    Duodenum ikinci kısımdaki beyaz punktat lezyonların önemi

    Significancy of white punctate lesions in the second part of duodenum

    YILMAZ ÇELİK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    GastroenterolojiYüzüncü Yıl Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHMET CUMHUR DÜLGER

  3. Tez No

    622232

    Çölyak hastalarında doku transglutaminaz antikorlarına göre serum amiloid A düzeyleri karşılaştırılması

    Comparison of serum amyloid A-levels according to tissue transglutaminase antibodies in celiac patients

    REFİKA YORULMAZ ÇAKMAK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    GastroenterolojiGazi Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ARHAN

  4. Tez No

    156571

    Çocuk ve ergen yaş grubunda çölyak hastalığının erken tanısında insan doku transglutaminazına karşı antikor taraması

    Human tissue transglutaminase antibodies screening by immunochromatographic line immunoassay for the early diagnosis of celiac disease in chilhood and adolescence

    FULYA DEMİRÇEKEN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıAnkara Üniversitesi

    Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. NURTEN GİRGİN

  5. Tez No

    939967

    Un biti, tribolium castaneum (herbst) (coleoptera: tenebrionidae)'un bazı baklagil unları üzerindeki gelişiminin araştırılması

    Investigation of the development of the red flour beetle tribolium castaneum (herbst) (coleoptera: tenebrionidae) on some pulse flours

    TUĞBA NİSA BAHAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    ZiraatOrdu Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ GÜNCAN

Geri Dön