Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Arpa (Hordeum vulgare L.) Doku Kültüründe Retrotranspozon

Hareketlerinin ve Ürünlerinin Belirlenmesi
Bu tez çalışması kapsamında, arpa (Hordeum vulgare L. cv. Golden Promise) kallus ve sürgünlerinde, kültürü süresine bağlı olarak meydana gelen BAGY2 retrotranspozonunun hareketinden kaynaklanan insersiyonel polimorfizm araştırıldı.
Çalışmada doku kültürü örneği olarak tek bir embriyodan köken alan 45 ve 90 günlük kalluslar ve bu kalluslardan rejenere olan sürgünler kullanıldı. Bu örnekler bir çalışma grubu olarak değerlendirildi ve tüm moleküler çalışmalar üç çalışma grubu ile tekrarlandı. Bununla birlikte çalışmada kontrol amaçlı olarak, kültüre alınmamış embriyo (Kontrol 1), filtre kağıdında çimlendirilmiş fidelerin yaprakları (Kontrol 2) ve MS besi yerinde çimlendirilen fidelerin yaprakları (Kontrol 3) kullanıldı. Bireyler arasında doğal olarak meydana gelen bir BAGY2 polimorfizmi olup olmadığını belirlemek için her kontrolde dört farklı birey ile deneyler tekrarlandı. BAGY2 polimorfizminin belirlenmesi için IRAP marker tekniği kullanıldı. IRAP sonuçlarının doğruluğunu kontrol etmek amacı ile örnekler arasındaki BAGY2 ara domenlerinin kopya sayısı değişimleri qPCR ile belirlendi. Bununla birlikte çalışmada kullanılan arpa varyetesinde tüm BAGY2 ara domenlerinin tam kopya halinde bulunduğunu göstermek için Kontrol 1 örneklerinde ara domenlerin dizi analizleri gerçekleştirildi. Elde edilen diziler ve BAGY2 protein dizileri, tblastn ile karşılaştırılarak benzerlik oranları belirlendi.

Kontrol 1 örnekleri ile yapılan IRAP-PCR sonucunda bireyler arasında doğal bir BAGY2 insersiyonel polimorfizmi olmadığı görüldü. Buna karşın Kontrol 1 / Kontrol 2 ve Kontrol 1 / Kontrol 3 örnekleri arasında %8 polimorfizm olduğunun tespit edilmesi, farklı organlar arasındaki BAGY2 insersiyonel profilinin farklı olabileceğini gösterdi. Doku kültürü örnekleri arasında %0-20 oranında polimorfizm tespit edildi. Sürgünlerdeki polimorfizm oranının kallus örneklerine göre düşük olması genomu daha kararlı olan hücrelerin rejenerasyon şansının yüksek olabileceğini gösterdi. qPCR analizleri ile kallus ve sürgünlerdeki BAGY2 ara domenlerinin kopya sayısının değişiklik gösterdiği belirlendi. Bu sonuçlar IRAP tekniği ile belirlenen polimorfik bantların BAGY2 kopya sayısı artışından kaynaklanabileğini doğruladı. BAGY2 ara domenlerinin dizi analizleri sonucunda ise GAG %90, PR %86, RT %92, RH %94 ve INT ise %92 oranında BAGY2 protein dizisi ile benzerlik gösterdi. Bu sonuçlar, çalışmada kullanılan arpa varyetesinde tüm BAGY2 ara domenlerinin tam kopya halinde bulunduğunu kanıtladı.

Bu tez çalışmasından elde edilen sonuçlar, doku kültürü süresinin BAGY2 retrotranspozonunun hareketinden kaynaklanan insersiyonel polimorfizme neden olduğunu ve retrotranspozonların somaklonal varyasyon kaynağı olabileceğini göstermiştir. Bu sonuçlar, doku kültürü süresinin retrotranspozonların insersiyonel hareketlerine olan etkisinin belirlenmesine katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, hayvan kök hücreleri ile yapılan çalışmalarda doku kültürü sürecinin retrotranspozon hareketleri üzerine olan etkilerinin belirlenmesi için bir model olabilir. Retrotranspozonların insersiyonel hareketlerinden kaynaklanan polimorfizmlerin belirlenmesine yönelik çalışmalar, retrotranspozon kaynaklı hastalıkların anlaşılması için temel oluşturabilir.