Deciphering the structure, localization and interaction partners of DNF2 in symbiotic nitrogen fixation
Simbiyotik azot fiksasyonunda DNF2'nin yapısı, lokalizasyonu ve etkileşim ortaklarının çözülmesi
- Tez No: 999475
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ÖZTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Genetik, Science and Technology, Genetics
- 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: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Azot döngüsü, simbiyotik azot fiksasyonuna dayanır. Bitkiler azotu doğrudan kullanamasalar da, metabolizmaları tarafından kullanılabilecek formda topraktaki azota ihtiyaç duyarlar. Baklagiller, rizobiyalarla simbiyotik bir ilişki kurarak bu sınırlamanın üstesinden gelirler. Medicago truncatula ve Sinorhizobium meliloti arasındaki iletişim, kök tüylerinin kıvrılmasını ve nodül adı verilen özel bir organın oluşumunu tetikler. Bu organda bakteriler amonyak üretir ve bunu konak bitkiyle karbon ve indirgeyici güç karşılığında takas eder. Baklagillerdeki azot fiksasyonu yapan bakteriler, atmosferdeki azotu kullanılabilir azot formlarına dönüştürerek yüksek verimli tarıma olanak tanır. Simbiyotik azot fiksasyonunun moleküler mekanizması, Medicago truncatula'daki DNF2 proteininin etkileşimli proteinlerinin tanımlanmasıyla incelenmektedir. Fosfatidilinositol'e özgü bir fosfolipaz C enzimi olan DNF2 proteini, bitkinin bağışıklık sistemini baskılayarak hücre içi bakterilerin bitki içinde hayatta kalmasını sağlar. Ancak, DNF2 ile ilişkili proteinler ve yapısı hakkında sınırlı bilgi mevcuttur. Projenin amacı, Medicago truncatula'da DNF2'nin etkileşen proteinlerini tanımlamak, lokalizasyonlarını göstermek ve Tütün protein ekspresyon sistemini kullanarak saflaştırarak DNF2'nin 3 boyutlu yapısını aydınlatmaktır. Yapısal analiz için Nicotiana benthamiana geçici ekspresyon sistemi optimize edilmiş, DNF2'yi saflaştırmak için nikel-NTA afinite kromatografisi uygulanmış ve DNF2 proteininin 3 boyutlu yapısını aydınlatmak için X- ışını kırınımı yöntemi kullanılmıştır. DNF2'nin hücre içi lokalizasyonunu gözlemlemek için konfokal lazer taramalı mikroskopi kullanılmış ve DNF2 proteininin apoplastta lokalize olduğu bulunmuştur. Son olarak, proteinin etkileşim partnerlerini tanımlamak için kütle spektrometrisi yaklaşımı kullanılmış ve bazı protein adayları tanımlanmıştır. DNF2'nin işlevini ve yapısını aydınlatmak, gelecekte sentetik azotlu gübrelerin ortadan kaldırılması ve sürdürülebilirlik yolunda önemli bir adımdır.
Özet (Çeviri)
The nitrogen cycle relies on symbiotic nitrogen fixation. Although they are unable to use nitrogen directly, plants need nitrogen in the soil in forms that can be used by their metabolism. By establishing a symbiotic association with rhizobia, legumes get over this limitation. Communication between Medicago truncatula and Sinorhizobium meliloti triggers root hair curling and the formation of special organ called nodule, where bacteria produce ammonia and trade it with the host plant for carbon and reducing power. The nitrogen-fixing bacteria in legumes convert atmospheric nitrogen into usable forms of nitrogen, enabling high-yield agriculture. The molecular mechanism of symbiotic nitrogen fixation is being studied by identifying the interacting proteins of the DNF2 protein in Medicago truncatula. DNF2 protein, a phosphatidylinositol-specific phospholipase C enzyme, allows intracellular bacteria to survive within the plant by inhibiting the plant's immune system. However, limited knowledge exists regarding the proteins associated with DNF2 and its structure. Aim of the project is identifying the interacting proteins of DNF2 in Medicago truncatula, demonstrating their localization and purify it using the Tobacco protein expression system to elucidate 3D structure of the DNF2. For structural analysis, Nicotiana benthamiana transient expression system is optimized, nickel-NTA affinity chromatography is performed to purify DNF2 and X-ray diffraction method used to elucidate the 3D structure of DNF2 protein. To observe subcellular localization of DNF2, confocal laser scanning microscopy used and DNF2 protein was found to be localized in the apoplast. Finally, a mass spectrometry approach was used to identify the protein's interaction partners, and some protein candidates were identified. Elucidating the function and structure of DNF2 is an important step towards eliminating synthetic nitrogen fertilizers and sustainability in the future.
Benzer Tezler
- Mimari kuramda post-antroposentrik bir yaklaşım: Hayvanı mimarlık nörofenomenolojisinde edinimleri bağlamında tartışmak
A post-anthropocentric approach in architectural theory: Debating on the animal in the context of its possessions in architectural neurophenomenology
UĞUR SARIŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ŞENTÜRER
- A robust framework covering measures developed using EVM metric against jamming attacks in next-generation communication systems
Yeni nesil haberleşme sistemlerinde karıştırma saldırılarına karşı EVM metriği kullanılarak geliştirilen önlemleri kapsayan güçlü bir çerçeve
CEM ÖRNEK
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Mutfak şeflerinin coğrafi işaretli ürün kullanımına yönelik tutum ve algıları: İstanbul örneği
Attitudes and perceptions of kitchen chefs towards the use of geographically marked products: Example of Istanbul
SEMİH KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Turizmİstanbul Ticaret ÜniversitesiTurizm İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NÜZHET KAHRAMAN
- Deciphering functions of aberrant hemichannels formed by connexin 26 I30N and D50Y mutations
Connexin 26 I30N ve D50Y mutasyonlarının sebep olduğu normal çalışmayan yarım kanalların fonksiyonlarının belirlenmesi
HANDE AYPEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLİSTAN MEŞE ÖZÇİVİCİ
- Decıpherıng the lınks between proteın dynamıcs and evolutıon
Proteın dinamikleri ile evrimsel bağlantıların deşifre edilmesi
YİĞİT KUTLU
Doktora
İngilizce
2025
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU