Identification of proteins involved in nucleotide excision repair in arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana'da nükleotid çıkarma onarımında görev alan proteinlerin tanımlanması
- Tez No: 983147
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ÖZTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bitki genomları, çevresel genotoksinler ve ultraviyole (UV) radyasyonlarının sürekli tehdidi altındadır ve bu da verimli DNA onarım mekanizmaları gerektirir. Nükleotid eksizyon onarımı (NER), UV radyasyonunun neden olduğu siklobutan pirimidin dimerleri (CPD'ler) ve 6-4 pirimidin fotoürünleri (6-4pp) gibi büyük DNA lezyonlarını giderir. NER iki alt yolla çalışır: küresel genom onarımı (GG-NER) ve transkripsiyona bağlı onarım (TC-NER). GGNER, lezyonları tespit etmek için tüm genomu tararken, TCNER aktif olarak transkripsiyona uğramış zincirlerden lezyonları giderir. Memeli NER'inde CSB, lezyon bölgesinde duraklamış RNA polimeraz II'yi tespit etmekten ve aşağı akış NER proteinlerini toplamaktan sorumludur. Arabidopsis thaliana'da Kromatin yeniden modelleme 24 (Chr24) ve Kromatin yeniden modelleme 8 (Chr8), CSB'nin homologlarıdır, ancak NER'deki rolleri tam olarak anlaşılamamıştır. Chr8 mutantlarında ve Yabani Tip'te (WT) genom çapında onarım haritaları oluşturmak için Eksizyon Onarım Dizileme (XR-seq) metodolojisini kullandık. Chr8 mutantları, gen gövdeleri arasında onarım kaybı ve şablon iplikçik eğilimi göstermedi. Buna karşılık, WT, gen gövdeleri boyunca transkripsiyonlu iplikçiklerde güçlü onarım sinyalleri sergiledi. Bu sonuçlar, Chr8'in bitki TC-NER'indeki rolünü doğrular ve aynı zamanda evrimsel korunumunu vurgular. Bitkilerde NER mekanizmasını anlamak, UV'ye dayanıklı genotipler geliştirmek ve bitkilerin çevresel stresler altında genom bütünlüklerini nasıl koruduklarını yanıtlamak için önemlidir., Ökaryotlarda DNA, histon proteinleri etrafında paketlenerek kompakt bir kromatin yapısı oluşturur ve daha yüksek düzeyde bir genom organizasyonu sağlar. Bu kompakt kromatin yapısı, NER mekanizmasının bu bölgelerdeki DNA hasarlarına erişimini kısıtlayan doğal bir bariyer görevi görür. ATP'ye bağımlı kromatin yeniden modelleme kompleksleri (CRC'ler), nükleozomların yeniden konumlandırılması ve yeniden yapılandırılmasından sorumludur ve DNA hasarlarını belirlemek ve onarmak için onarım mekanizmasına erişim sağlar. Bitkilerde, NER ve CRC'ler arasındaki ilişki yeterince anlaşılmamıştır. Bu nedenle, Arabidopsis thaliana'daki dört kromatin modelleyicisinin ilişkisini araştırdık: Kromatin yeniden modelleme 11 (Chr11), Kromatin yeniden modelleme 12 (Chr12), Kromatin yeniden modelleme 17 (Chr17) ve Kromatin yeniden modelleme 23 (Chr23). XR-seq yöntemini kullanarak Arabidopsis'teki CRC mutantları için XR-seq kütüphaneleri oluşturduk ve açık kromatin ve baskılayıcı kromatin durumları dahil olmak üzere dokuz kromatin durumundaki onarım profillerini karşılaştırdık. CRC mutantları, özellikle Heterokromatin AT/GC açısından zengin bölgeler ve polikomb kromatin olmak üzere baskılayıcı kromatin durumlarında azalmış onarım sergiledi. Şaşırtıcı bir şekilde, tüm CRC mutantları, gen gövdeleri ve açık kromatin durumları boyunca vahşi tip fenotip sergiledi. Bu sonuçlar, CRC'lerin heterokromatin bölgelerinde NER'i kolaylaştırdığını ve NER mekanizmasının ayrılmaz bir parçası olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Plant genomes are constantly challenged by environmental genotoxins and ultraviolet (UV) radiation, requiring efficient DNA repair mechanisms. Nucleotide excision repair (NER) removes bulky DNA lesions, such as cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) and 6-4 pyrimidine photoproducts (6-4pp) that are caused by UV radiation. NER functions by two sub-pathways: global genome repair (GG-NER) and Transcription-coupled repair (TC-NER). GGNER scans the entire genome to identify lesions while TCNER removes lesions from actively transcribed strands. In mammalian NER, CSB is responsible for identifying the stalled RNA polymerase II at the lesion site and recruiting downstream NER proteins. In Arabidopsis thaliana Chromatin remodelling 24 (Chr24) and Chromatin remodelling 8 (Chr8) are homologs of CSB, but their role in NER remained poorly understood. We utilized Excision repair sequencing (XR-seq) methodology to generate genome-wide repair maps in Chr8 mutants and Wild-type (WT). Chr8 mutants showed loss of repair across gene bodies and no template-strand bias. In contrast, WT exhibited strong repair signals on transcribed strands across gene bodies. These results confirm the role of Chr8 in plant TC-NER and highlight its evolutionary conservation. Understanding the NER mechanism in plants is essential for developing UV-tolerant genotypes and answering how plants maintain their genome integrity under stressed environments. In eukaryotes, DNA is packed around histone proteins, forming a compact chromatin structure creating a higher level of genome organization. This compact chromatin structure act as a natural barrier restricting NER machinery from accessing DNA damage across those regions. ATP-dependent chromatin remodelling complexes (CRCs) are responsible for repositioning and restructuring of nucleosomes, providing the access to repair machinery to identify and repair DNA damage. In plants, relationship between NER and CRCs is poorly understood. So, we investigated the relationship of four chromatin modellers in Arabidopsis thaliana: Chromatin remodelling 11 (Chr11), Chromatin remodelling 12 (Chr12), Chromatin remodelling 17 (Chr17) and Chromatin remodelling 23 (Chr23). By utilizing the XR-seq method, we generated XR-seq libraries for CRC mutants in Arabidopsis and compared the repair profiles across nine chromatin states, including open chromatin and repressive chromatin states. CRC mutants exhibited reduced repair in repressive chromatin states especially Heterochromatin AT/GC rich regions and polycomb chromatin. Surprisingly, all CRC mutants exhibited wild-type phenotype across gene bodies and open chromatin states. These results indicate that CRCs facilitate the NER in heterochromatin regions and are an integral part of NER machinery.
Benzer Tezler
- The structural characterization of two proteins involved in the repair of general DNA damage
Başlık çevirisi yok
JITKA ERYILMAZ
- Identification of very low density lipoprotein receptor (vldlr) mutations in cerebellar hypoplasia and quadrupedal locomotion (Unertan syndrome) in humans
İnsanda serebellar hipoplazi ve quadrupedal yürümede (Ünertan sendromu) düşük yoğunluklu lipoprotein reseptörü (vldlr) mutasyonlarının tespit edilmesi
ŞAFAK ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Genetikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN ÖZÇELİK
- Glioblastoma kök hücrelerinde er stres sensör protein IRE1-RNaz aktivitesi ile düzenlenen miRNA'ların belirlenmesi
Identification of miRNAs regulated by er stress sensor protein IRE1 RNase activity in glioblastoma stem cells
DOĞA TEZAL ALTINDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Tıbbi BiyolojiAnkara ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN SUNGUROĞLU
DOÇ. DR. PELİN TELKOPARAN AKILLILAR
- Molecular and functional investigation of disease-associated cytoskeletal proteins protrudin and MYO1H
Hastalık ilişkili sitoskeletal proteinler protrudin ve MYO1H'nin moleküler ve fonksiyonel araştırılması
ECE SELÇUK ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2024
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ARZU KARABAY KORKMAZ
- Detection of immune targetable cancer biomarkers in the cancer genome atlas datasets
Kanser genom atlası veri setlerinde bağışıklıkla hedeflenebilen kanser bı̇yobelı̇rteçlerı̇nı̇n tespiti
TALİP ZENGİN
Doktora
İngilizce
2023
BiyoistatistikMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoenformatik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA SÜZEK