Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı 2

Analysıs of Endogenous Sırevırus ın Barley (Hordeum Vulgare L.)
In this study, it was investigated activation of SIRE1 retrotransposon on barley by using IRAP technique. It was used 4 root and 4 leaf DNA belong to same seed. We used mature barley embryos as control material. It was observed polymorphic band patterns for embryo, root and leaf DNA at the end of IRAP analysis. It was found that polymorphism rates among embryo, root and leaf between 0-64 %. Polymorphism rates was determined among embryos 0-27 %, among roots 8-60 %, among leaves 11-50 %. Polymorphism which was seen among different roots and leaves, was also seen roots and leaves belong to same seed (% 11-64).
In addition to IRAP analysis, it was analyzed gag, rt and env domains in embryos, roots and leaves. It was detected these domains in embryos, roots and leaves. It was observed different band patterns in samples at the end of rt and env analysis. This variation results from developmental period, sequence duplication or sequence deletion. SIRE1 gag, rt and env domains was sequenced. As a result of BLAST analysis, it was found that similarities of SIRE1 retrotransposon to Ty1- Copia retrotransposons were 79 % for gag domain, 84 % for rt domain and 95 % for env domain.
ÇAPUTLU Süleyman

Danışman : Prof. Dr. Ayşe Filiz GÜREL

Anabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2014

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayşe Filiz GÜREL

Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI

Prof. Dr. Şule ARI

Doç. Dr. Bedia PALABIYIK

Doç. Dr. Yelda ÖZDEN ÇİFTÇİ

Yabani Arpa’da (Hordeum spontaneum) Dehidrin3 Geninin Allelik Varyasyonunun İncelenmesi
Dehidrinler, grup 2 LEA (“Late Embryogenesis Abundant”) proteinleri sınıfındadır ve bitkilerde stres toleransında önemli bir rol oynamaktadırlar. Dehidrin3 (Dhn3) geni, arpa (Hordeum vulgare L.)’da iyi tanımlanmış dehidrin gen ailesinin bir üyesidir ve dehidrasyon stresi ve absisik asit (ABA) uygulamasında anlatımı artmaktadır. Bu gendeki varyasyonların özellikle kuraklığa dayanıklılık mekanizmalarıyla ilişkili olduğu bildirilmiştir. Dhn3 geninin ülkemiz coğrafyasında yaygın bulunan ve yabani arpa olarak bilinen Hordeum spontaneum (C.Koch) Thell’deki varyasyonu ise bilinmemektedir. Bu çalışmada, Türkiye’nin 3 coğrafik bölgesinden toplanmış 21 Hordeum spontaneum aksesyonunda Dhn3 geninin dizi polimorfizmi biyoinformatik araçlar kullanılarak araştırılmıştır. Sonuç olarak gendeki toplam nükleotit polimorfizmi (π) 0.006365’tir. Gen içi bölgelerde en yüksek polimorfizmin intron bölgesinde (π: 0.012474), gen motifleri incelendiğinde ise K₁ (π: 0.013545) segmentindedir. H. spontaneum’da dizilenen Dhn3 geni yapı olarak YSK₂ tipindedir ve H. vulgare ile benzerdir. Diğer yandan, bazı aksesyonlarda literatürde belirtilen korunmuş Y, S, K dizilimlerinden farklı olarak sinonim olmayan (“non-synonymous”) değişimler saptanmıştır.
Çalışmada H. spontaneum Dhn3 genindeki polimorfizm Amerikan Dicktoo ve yerli Tokak arpa varyeteleri ile karşılaştırılmıştır. Buna göre 674 bç’lik gen bölgesinde 31 (Tokak’da 32) tek nükleotit değişimi (SNP) ve bir insersiyon/delesyon (indel) olmak üzere toplam 32 mutasyon vardır. Genin 117. pozisyonunda yer alan 18 baz çiftlik indel 18 yabani arpa hattında bulunurken, 3 hatta bulunmamaktadır. Dicktoo varyetesine göre belirlenen SNP’lerin 21 tanesi ekzon bölgesinde olup, 6’sı sinonim (“synonymous”), 15’i ise sinonim olmayan tipte amino asit değişimlerine yol açmıştır. Çalışmada ayrıca bazı amino asit değişimlerinin polipeptidin hidrofobisitesinde değişimlere yol açtığı belirlenmiştir. SNP temelli filogenetik ilişki analizinde, batı bölgesinden toplanan iki aksesyon küme oluştururken, doğu orijinli aksesyonlar heterojen bir kümelenme göstermiştir.

  

Determination of Allelic Variations of Dehydrin3 Gene ın Wild Barley (Hordeum spontaneum)

Dehydrins are classified in group 2 LEA (Late Embryogenesis Abundant) proteins and play an important role in plant stress tolerance. Dehydrin3 (Dhn3) gene is one of the members of well described dehydrin gene family in barley (Hordeum vulgare L.) and its expression is increased by dehydration stress and abscisic acid (ABA) applications. It has been reported that variations observed in this gene are related particularly with the drought stress tolerance mechanisms. However, Dhn3 gene variation in Hordeum spontaneum (C.Koch) Thell which is widely distributed in Turkey and commonly known as wild barley is unknown. In this study, Dhn3 gene sequence polymorphism was investigated by using bioinformatic tools in 21 Hordeum spontaneum accession collected from 3 different geographic regions of Turkey. As a result, the total nucleotide polymorphism (π) in Dhn3 gene is 0.006365. When intragenic regions were analyzed, introns have been detected to have the highest polymorphism rate (π: 0.012474), while in the gene motifs, K₁ (π: 0.013545) segment has the highest polymorphism. The sequenced Dhn3 gene in H. spontaneum is YSK₂ type and similar to H. vulgare. On the other hand, in some accessions non-synonymous changes were detected that were different from the conserved Y, S, K segments reported in the literature.
Polymorphisms in H. spontaneum Dhn3 gene were compared to American Dicktoo and native Tokak varieties in the study. As a result, a total of 32 polymorphisms were arised from 31 single nucleotide polymorphisms (SNP) (32 in Tokak) and one insertion/deletion (indel) mutation in the 674 bp long gene region. An 18 base pair indel at the 117th position of the gene was found in 18 wild barley accessions but was absent in 3 accessions. Compared to Dicktoo, 21 of identified SNPs exist in the exon, in which these 6 of caused synonymous changes while 15 of them have led to non-synonymous changes in amino acid sequences. In the study, it was also determined that some amino acid variations led to changes in polypeptide hydrophobicity. According to the SNP-based analysis on phylogenetic relationships, two accessions collected from the western region formed a cluster while eastern originated accessions showed an heterogeneous cluster.

  

KAYA Funda

Danışman : Doç. Dr. Gülruh ALBAYRAK

Anabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2014

Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gülruh ALBAYRAK

Prof. Dr. Muhsin KONUK

Prof. Dr. Şule ARI

Prof. Dr. Keriman GÜNAYDIN

Prof. Dr. Kadir TURAN

Fusarium graminearum İzolatlarının Caps Markırlarıyla Genotiplendirmesi
Fusarium graminearum tüm dünyada tür içi çeşitliliği yüksek olan bir bitki patojenidir. Bu nedenle, bu türe ait izolatların genotiplendirmesi büyük bir önem taşımaktadır. Bu Yüksek Lisans tez çalışmasında, farklı coğrafik bölgelerden sağlanan 45 F. graminearum izolatının genotiplendirmesi ve tek nükleotid polimorfizmlerinin (SNP) belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, CAPS moleküler markır yöntemi dört genin (histon 3, ribozomal protein, aktin ve hipotetik protein genleri) ve bir RAPD markırının (hipotetik proteinle ilişkili D3G3) analizinde kullanıldı. Polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) çoğaltım ürünleri yedi farklı restriksiyon endonukleazı (Ava II, Rsa I, Fok I, Hae III, Eco RI, Cla I, Tfi I) ile kesilerek SNP’ler tarandı.
Bu çalışmada, histon 3 ve aktin genlerinde polimorfizm gözlenemedi. Ancak, F5 ve F7 izolatlarında ribozomal protein geninin Tfi I restriksiyon kesimi ile sırasıyla C’nin G’ye transversiyonu ve C’nin T’ye transisyonu belirlendi. Ek olarak, bu gen dizilerinde tekli (G) ve ikili baz delesyonu (AG) bulundu. Ayrıca, Sh15 izolatının D3G3 RAPD markırında bir SNP (C’nin T’ye dönüşümü) ve altı nukleotidlik delesyon(GCGGGG) görüldü. EcoR I restriksiyon kesimi bu farklılıkları ortaya koydu. Aynı zamanda, transisyon tipte bir mutasyon (GA) Sh14 izolatında hipotetik proteini kodlayan gen dizisinin Ava II restriksiyon kesimi ile belirlendi. Bu mutasyonların hiçbirinin çalışılan gen bölgelerinin okunma çerçevesi (ORF) ve markır dizilerinde dur kodonuna yol açmadığı gözlendi. Sonuç olarak bu çalışmada, temel hücresel süreçlerde görev alan genlerde ve RAPD markırında mutasyonlar –SNP’lerle birlikte delesyonlar- bulundu. Bu mutasyonların proteinlerle ilişkili amino asit dizilerinde değişime yol açabileceği öngörülmektedir.

  

  

 

Genotypıng of Fusarium graminearum Isolates wıth Caps Markers
Fusarium graminarum is a prevalent plant pathogen which has a high intraspecific diversity all over the world. Therefore, genotyping of isolates belonging to the species has a great importance. In this thesis, it was aimed to both genotype of 45 F. graminearum isolates obtained from different geographic regions and determine of single nucleotide polymorphisms (SNPs). In this context, CAPS molecular marker method was used in the analysis of four genes (histone 3, ribosomal protein, actin and hypothetical protein genes) and one RAPD marker (D3G3 related to hypothetical protein). SNPs were searched by digestion of polymerase chain reaction (PCR) amplification products of them with seven different restriction endonucleases (Ava II, Rsa I, Fok I, Hae III, EcoR I, Cla I, Tfi I).
In this study, polymorphism was not obtained in histone 3 and actin genes. However, transversion of C to G and transition C to T as SNPs were determined with Tfi I restriction digestion of ribosomal protein gene in F5 and F7 isolates, respectively. In addition, single (G) and double base deletion (AG) were found in the gene sequences. Besides, one SNP (C to T transition) and an deletion with 6 nucleotides (GCGGGG) were seen in D3G3 RAPD marker of Sh15 isolate. EcoR I restriction digestion revealed these differences. Also, a transition type mutation (G to A) was determined with the Ava II restriction digestion of gene sequences encoding hypotheticial protein in Sh14 isolate. It was observed that none of these mutations resulted in stop codon in open reading frame (ORF) of studied gene regions and in marker sequences. As a result, mutations- deletions together with SNPs- were found in the genes which are participating in basic cellular process by employing both RAPD with CAPS marker analysis, in this study. It is estimated that these mutations could change amino acid sequence of related proteins.

  

ÇETEREİSİ Demirhan

Danışman : Prof. Dr. Nazlı ARDA

Anabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2014

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nazlı ARDA

Prof. Dr. Suna BÜYÜKÖZTÜRK

Prof. Dr. Ünal AKKEMİK

Prof. Dr. Süha YALÇIN

Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYA


İstanbul’daki Ak Dut (Morus alba L.) Ve Mavi Atlas Sediri [Cedrus atlantica (Endl.) Carr. cv. 'Glauca'] Polenlerinin Alerjenik Proteinleri
Solunumla alınan polen tanecikleri alerjik hastalıkların en sık rastlanan nedenlerinden biridir. Polenlerin yapıları, havadaki miktarları ve duyarlılaştırma kapasiteleri coğrafî bölgeye, iklime ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. Bu nedenle hastanın yaşadığı bölgedeki polenlerin kimyasal bileşenlerinin ve alerjenik özelliklerinin bilinmesi, tanı ve tedavi bakımından  önem taşımaktadır. 
Bu tez projesinde İstanbul’da yaygın olarak bulunan  ak dut (Morus alba L.) ve mavi atlas sediri [Cedrus atlantica (Endl.) Carr. Cv. Glauca] polenlerinin alerjenik proteinleri araştırıldı.
Polen örnekleri disseminasyon dönemlerinde toplandı ve polen proteinleri ekstre edildi. Bu ekstreler daha önceden çeşitli ağaç polenlerine alerjik olduğu saptanmış hastalara (deney grubu) ve sağlıklı bireylere (kontrol grubu) deri prik ve nazal provokasyon testleri ile uygulandı. Hastalar semptom skorlarına ve anterior rinomanometri ile ölçülen hava akım oranlarına göre değerlendirildi.
Polen proteinleri bir boyutlu (1D-) sodyum dodesil sülfat poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) ile ayrıştırıldı ve farklı boyama yöntemleri ile görünür hale getirildi. 1D-jellerde ayrıştırılan proteinler elektrotroblotlama tekniği ile poliviniliden diflorür (PVDF) membranlara aktarıldı. Her bir membran önce bir hasta serumu ile, ardından da yabanturpu peroksidazı (HRP)-bağlı fare anti-insan IgE antikoru ile muamele edildi. Western blotlama ile belirlenen IgE-bağlayan proteinler klinik bulgularla birlikte değerlendirildi.
50-100 kDa arasındaki polipeptidlerin ak dut polen ekstresi uygulanmış tüm hastaların serumlarındaki spesifik IgE’ler ile, ≤30 kDa’luk polipeptidlerin ise bazı hastaların IgE’leri ile reaksiyon verdiği gözlendi. Ayrıntılı blot analizleri bazı hastalarda spesifik IgE’lerin 15 kDa’luk polen proteinlerine de bağlandığını gösterdi. Potansiyel alerjenik protein(ler)in 75-80 kDa ve/veya ~ 15 kDa olabileceği sonucuna varıldı.
Mavi atlas sediri polipeptidlerinin Western blotlama sonuçları; genel olarak 30-130 kDa arasındaki polen polipeptidlerinin mavi atlas sediri polen ekstresi uygulanmış tüm hastaların serumlarındaki spesifik IgE’leri bağladığı gözlendi. Ancak 40-130 kDa arasındaki protein bantlarının çoğu, kontrol bireylerinin IgE’leri ile de reaksiyon verdiğinden, potansiyel alerjenik protein(ler)in ≤30 kDa molekül ağırlığında olabileceği öngörüldü.
Son olarak ak dut polen ekstresi 2-boyutlu (2D-) elektroforez ile ayrıştırıldı, membrana aktarıldı ve IgE bağlayan proteinleri belirlemek için hasta serumlarıyla işleme sokuldu. Western blotlama sonuçları referans alınarak 1D-jelden 5 bant (82, 79, 68, 56 ve 15 kDa) ve 2D-jelden 7 spot (78 kDa civarında 3; 51 kDa civarında 3 ve 36 kDa civarında 1 spot) kesildi ve MALDI-TOF/TOF MS (Matriks destekli lazer dezorpsiyon/iyonizasyon uçuş süresi/uçuş süresi kütle spektrometrisi) yöntemiyle analiz edildi. Daha sonra veriler Mascot ve Swisprot veritabanında biyoinformatik olarak değerlendirildi.
Ak dut’a ait protein veri bankası bulunmadığından, analiz edilen proteinler ile olası proteinler arasında düşük bir benzerlik gözlendi. Biyoinformatik analizler sonucunda sadece 82 kDa’luk bant 1 için teorik molekül ağırlığı 82054 Da olan 5-metiltetrahidropterioltriglutamat-homosistein metiltransferaz verisine ulaşıldı. Dolayısıyla bu proteinin ak dut polenindeki potansiyel alerjenlerden biri olabileceği öngörüldü.

Allergenic Proteins of White Mulberry (Morus alba L.) and Blue Atlas Cedar [Cedrus atlantica (EndI.) Carr. cv. 'Glauca'] Pollens in Istanbul
Inhalant pollen grains are one of the most common causes of allergic diseases. Structures, quantity in the air and sensitization capacity of pollens vary depending on the geographical region, climate and temperature. Therefore, knowing chemical constituents and allergenic features of the pollens within the region where the patient lives is important in respect to diagnosis and treatment.

In this thesis project, allergenic proteins from white mulberry (Morus alba L.) and blue atlas cedar (Cedrus atlantica (Endl.) Carr. Cv.Glauca) pollens, which widely distributed in Istanbul were investigated.

Pollen samples were collected during their dissemination period and pollen proteins were extracted. These extracts were subjected to patients who are diagnosed as allergic to pollens of various trees (experimental group) and healty individuals (control group) by skin prick and nasal provocation tests. Patients were evaluated according to their symptom scores and nasal flow rates measured by anterior rhinomanometry.

Pollen proteins were separated by one dimensional (1D-) sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and visualized with different staining methods. Proteins resolved on 1D-gels were trasferred onto polyvinylidene difluoride (PVDF) membranes by electroblotting technique. Each membrane was incubated first with a patient’s serum then with horseradishperoxidase (HRP)-conjugated mouse anti-human IgE antibody. IgE-binding proteins detected by Western blotting were evaluated along with clinical symptoms.

Polypeptides between 50-100 kDa were observed to react with specific IgEs of all patients sera subjected with white mulberry pollen extract, whereas polypeptides of ≤ 30 kDa reacted with only IgEs of some patients. Detailed blot analyses revealed that specific IgEs of some patients also bound to pollen protein(s) with 15 kDa. It was concluded that potential allergenic proteins might be 75-80 kDa and/or 15 kDa.

Western blotting results of blue atlas cedar polypeptides indicated that generally polen polypeptides with 30-130 kDa bound to specific IgEs in sera of all patients subjected with blue atlas cedar pollen extract. However, as most of the protein bands between 40-130 kDa were reacted with IgEs of control individuals, it was predicted that potential alergenic protein(s) might be ≤30 kDa.

Finally, white mulberry pollen extract was separated by 2-dimensional (2D-) gel electrophoresis, transferred to the membrane and incubated with patient’s sera for detection of IgE-binding proteins. Five bands (82, 79, 68, 56 and 15 kDa) from 1D-gel and 7 spots (3 spots as 78 kDa, 3 spots as 51 kDa and 1 spot as 36 kDa) were picked based on Western blotting results, and analysed by MALDI-TOF/TOF MS (“Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight/time-of-flight mass spectrometry”) technique. Afterwards, data were evaluated with bioinformatic tools by using Mascot and Swisprot database.

As the lack of protein databank for white mulberry, a low similarity was observed between the analyzed proteins and probable proteins. As a result of bioinformatic analyses, only “5-methyltetrahydropteroyltriglutamate-homocysteine methyltransferase” with 82054 Da theoretical molecular weight data was detected for band 1 of 82 kDa. Thus this protein was predicted as one of the potential allergenic proteins in white mulberry pollen.

YILMAZER Merve

Danışman : Yard. Doç. Dr. Semian KARAER UZUNER

Anabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2014

Tez Savunma Jürisi : Yard. Doç. Dr. Semian KARAER UZUNER

Prof. Dr. Nazlı ARDA

Prof. Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYA

Doç. Dr. Ercan ARICAN

Doç. Dr. Bedia GEMİCİ PALABIYIK

Schizosaccharomyces pombe’de Gua1 Geninin Knock-Out Tekniği İle Delesyona Uğratılması
Bu çalışmada tek hücreli ve ökaryotik bir model organizma olan Schizosaccharomyces pombe’de guanozin monofosfatın (GMP) de novo biyosentezinin ilk aşamasını katalizleyen inozin monofosfat dehidrogenaz (IMPDH) enzimini şifreleyen gua1 geninin “knock-out” tekniği ile delesyona uğratılması amaçlandı.
Schizosaccharomyces pombe’de PCR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) temelli gen hedefleme yöntemi esas alınarak PCR tekniğiyle “knock-out” kaseti oluşturuldu ve bu kaset Schizosaccharomyces pombe’ye transforme edildi. Çalışmada yabani ırk (972h^-) , ura4h^- mutant ırkı ve diploid Schizosaccharomyces pombe ırkları kullanıldı. pFA6-kanMX4 plazmidi taşıyan E.coli DH5α ırkından pFA6-kanMX4 plazmidi izole edildi ve “knock-out” kaseti için kalıp olarak kullanıldı. Schizosaccharomyces pombe’nin 972h ^– (yabani ırk) genom DNA’sı kalıp olarak kullanılarak gua1 geninin iki yanında bulunan 653 ve 285 bç’lik diziler elde edildi ve pFA6 plazmidi kullanımı ile kanamisine direnç genini de içeren kaset meydana getirildi. 653 ve 285 bç’lik diziler ilk PCR sonrası oluşturulurken kaset ikinci PCR sonrasında elde edildi. Lityum asetat yöntemiyle transformasyon sonrası bu kasetin Schizosaccharomyces pombe genomunda gua1 geni içindeki bölgeye homolog rekombinasyonla girişi amaçlandı.
Transformasyona uğratılmış hücreler, “geneticin” içeren YEA besiyerine ekildi. Böylece kaseti genomuna almış olan 972h^-, ura4h^- mutantı ve diploid koloniler seçildi. Seçilim sonrası diploid kolonilerin haploidizasyonu gerçekleştirildi. Yabani ırk (972h^-), ura4h^- mutant ırkı ve haploid koloniler “geneticin” içeren YEA, YEA, guanin içeren MMA, urasil ve guanin içeren MMA ve MMA seçici besiyerlerine ekildi. Bu aşamada guanin mutantı olan koloniler belirlendi. Son olarak delesyonun doğru bölgede gerçekleşip gerçekleşmediği ise koloni PCR ve dizileme yöntemleriyle kontrol edildi. Koloni PCR sonrası bir kolonide beklenen sonuç elde edildi.
Deletion Of Gua1 Gene With Knock-Out Technique In Schizosaccharomyces pombe
In this study, we aimed to deletion of gua1 gene that encodes inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) in eukaryotic model organism Schizosachharomyces pombe. IMPDH catalyzes the first step in de novo biosynthesis of guanosine monophosphate (GMP).
Knock-out cassette was constructed with PCR (Polymerase Chain Reaction)-based gene targeting technique in Schizosaccharomyces pombe and this knock-out cassette was transformed to Schizosaccharomyces pombe. In this study, we used wild type (972h^-), ura4h^- mutant strain and diploid strain of Schizosaccharomyces pombe. The pFA6-kanMX4 plasmid was isolated from DH5α strain of E.coli that contains pFA6-kanMX4 plasmid and this plasmid was used as template for knock-out cassette. Cassette contains 653 and 285 bp sequences which are nearby gua1 gene in S.pombe genome and kanamycin resistance gene obtained from pFA6 plasmid. 653 and 285 bp products were obtained after the first PCR. Template in the first PCR was S.pombe genome. On the other hand, the knock-out cassette was produced after the second PCR. After transformation with lithium acetate method we aimed that this cassette replace with the sequences of gua1 gene via homologous recombination.
The cells cultured in YEA medium with geneticin after transformation. Thus, we could select 972h^-, ura4h^- mutant and diploid colonies which integrated knock-out cassette to genome via homologous recombination. Haploidizations of diploid colonies were performed and then wild type (972h^-), ura4h^- and haploid colonies were selected in YEA (yeast extract agar) with geneticin, YEA, MMA (minimal medium agar), MMA with guanine and MMA with guanine and uracil. In this step we determined mutant colonies in gua1 gene. Finally colony PCR and sequencing techniques were performed to control whether the deletion is made in the right place or not. After colony PCR expected result was obtained in one single transformant colony.

BÜRÜN CEYLAN Kevser Betül

Danışman : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI

Anabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2014

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI

Prof. Dr. Keriman GÜNAYDIN

Prof. Dr. Şule ARI

Doç. Dr. İbrahim İlker ÖZYİĞİT

Doç. Dr. Yıldız AYDIN

Bakır Stresi Ve Brassinosteroidlerin Ayçiçeği (Helianthus Annuus L.) Üzerine Etkileri

Bu tez çalışmasında ayçiçeğine (Helianthus annuus L.) ait tohumlar, 48 saat ve 72 saat boyunca bakır, Homobrassinostreoid (HBR) hormonu ve bakır + HBR hormonu uygulamaları altında çimlendirilerek elde edilen köklerin morfolojik, fizyolojik ve moleküler analizleri gerçekleştirildi. Çalışma, hem 48 saatlik hem de 72 saatlik analiz için kontrol (sadece dH₂O), bakır (30 µM ve 40 µM ), HBR (2 µM) ve bakır + HBR (30 µM bakır + 2 µM HBR, 40 µM bakır + 2 µM HBR) olmak üzere farklı deney grupları üzerinden yürütüldü. 48 saat ve 72 saat sonunda ayrı ayrı olmak üzere çimlenen ayçiçeği tohumlarının primer kök uzunlukları ölçüldü.

Bakır uygulamasının primer kök gelişimini, hem 48 saat hem de 72 saat sonunda kontrole göre belirgin şekilde olumsuz etkilediği gözlendi. Buna karşın HBR uygulamasının hem 48 saatte hem de 72 saat sonunda bakır stresinin olumsuz etkilerini düzelttiği görüldü.
72 saat boyunca çimlendirilen örneklerden protein izolasyonu yapılarak, örneklerin total protein miktarları belirlendi. Kontrol (4.28 ± 3.85) ile karşılaştırıldığında 30 µM bakır uygulanmış köklerde protein miktarının azaldığı (3.94 ± 3.44); 40 µM bakır stresinde çimlendirilen köklerde ise arttığı belirlendi (4.86 ± 5.3). Bakır + HBR uygulanan örneklerde ise, sadece bakır uygulanan ile karşılaştırıldığında, HBR uygulamasının protein miktarını arttırdığı tespit edildi.
Bakır ve hormon uygulamasının antioksidan enzim aktiviteleri üzerine etkilerini incelemek amacı ile katalaz enzimi (CAT) aktivitesi tayin edildi.

CAT enzim aktivitesinin sonuçları değerlendirildiğinde, kontrolle karşılaştırıldığında (0.16 ± 0.23 ), HBR uygulamasının enzim aktivitesini arttırdığı (30 µM bakır + 2 µM HBR için 0.39 ± 0.65; 40 µM bakır + 2 µM HBR için 0.22 ± 0.33 ve yalnızca 2 µM HBR için 0.21 ± 0.64) bununla birlikte yalnızca bakır uygulamalarının ise belirgin şekilde enzim aktivitesini azalttığı görüldü (30 µM bakır için 0.03 ± 0.02; 40 µM bakır için 0.08 ± 0.12).

Bakır ve HBR’nin ayçiçeği tohumu üzerine fizyolojik açıdan ortaya konulan etkileri, CAT enzim genlerinin anlatım profillerinin revers transkriptaz polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) yapılarak incelenmesi ile moleküler açıdan desteklendi. 72 saatlik örneklerden öncelikle RNA izolasyonu yapıldı ve bu izolatlardan RT-PCR’a kalıp olacak cDNA’lar oluşturuldu. CAT geni anlatımında ise örnekler arasında belirgin bir fark gözlenmedi.

Günümüzde ekilebilir arazilerin ağır metal kontaminasyonu nedeni ile giderek verimliliği azalmış ve gıda sağlığı tehdit altına girmiştir. Tez çalışması sonuçları doğrultusunda, HBR’nin ağır metallerin bitkiler üzerindeki olumsuz etkisini gidererek zirai uygulamalara pozitif bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir.