Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Yağmur Vecide Yeşildirek
Danışman: Neslihan Turgut Kara
Özet:
Dünya nüfusunun giderek artması gıda ihtiyacını da arttırmaktadır. Ancak tarım alanlarının
tahrip edilmesi ve iklimsel dalgalanmalar gibi nedenler bitkileri çeşitli biyotik ve abiyotik stres
koşullarına maruz bırakır. Bu durum mahsul verimliliğini düşürmekte ve açlık tehdidinin
artmasına sebep olmaktadır. Bitkilerin değişen çevre koşullarını tolere etmek için epigenetik
düzenlemeler de dahil olmak üzere çeşitli moleküler mekanizmalar geliştirdiği bilinmektedir.
Bitkilerin strese karşı dayanıklı hale getirilmesi ve bu dayanıklılığı nesiller boyu
sürdürebilmelerini sağlamak için öncelikle moleküler mekanizmaların iyi anlaşılması
gerekmektedir.
Mahsul verimliliğini düşüren en büyük tehditlerden biri tuzluluk stresidir.
NaCl uygulamasının Arabidopsis thaliana Col-0 bitkilerinde hipometilasyona neden olduğu ve
DNA metilasyonu açısından tüm bitki ve kallus dokuları arasında dikkate değer farklılıklar
olduğu bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, A. thaliana bitkisinin MET1 enziminin
sentezlenmediği null mutantları olan met1-7 ve met1-3 in vitro koşullarda tuz stresine maruz
bırakılmış ardından morfolojik değişimleri gözlenmiş ve genom düzeyinde metilasyon
seviyeleri karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda mutantlara uygulanan tuz stresinin etkileri,
bitkilerde DNA metilasyonunda görev aldıkları bilinen DRM2, Pol IV ve Pol V genlerinin
anlatımlarının analizi ile test edilmiştir. Gen anlatım analizleri gerçek zamanlı PZR yöntemi ile
yapılmış, bu yolla NaCl uygulamasının sebep olduğu hipometilasyonun MET1 geni ile ilişkisi
Arabidopsis thaliana EPİGENETİK MUTANTLARINDA TUZ STRESİNİN
DNA METİLASYONU ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN İNCELENMESİ
xv
anlaşılmaya çalışılmıştır. MET1 geninin homozigot mutantları ile elde edilen sonuçlar önceki
veriler ile karşılaştırılarak bitkinin tuzluluk stresine verdiği cevapta metilasyonun rolü hakkında
bilgi elde edilebilecektir.
NaCl uygulamasının Col-0 bitkisine göre met1-7 ve met1-3 mutantlarını morfolojik olarak daha
çok etkilediği görülmüştür. Bitkilerin yaprak sayısına, yaprak yüzey alanına ve kök
uzunluklarına bakılarak tüm parametrelerde artan NaCl konsantrasyonunun negatif etkili
olduğu belirlenmiştir. Bitkilerdeki morfolojik değişimlerin DNA metilasyonu, histon
modifikasyonları, histon varyantları ve siRNA'lar aracılığı ile düzenleme gibi pek çok
epigenetik düzenlemelere de bağlı olduğu bilinmektedir. Bu sebeple, bu çalışmada tuz stresine
maruz bırakılan Col-0, met1-7 ve met1-3 bitkilerinin genom düzeyindeki metilasyon seviyeleri
ELISA tabanlı bir kit ile ölçülmüştür ve tuz stresinin mutantlarda daha yüksek oranda olmak
üzere tüm gruplarda hipometilasyona sebep olduğu görülmüştür. NaCl uygulamasının
epigenetik düzenlemelerde görev aldığı bilinen DRM2, Pol IV ve Pol V genlerinde yarattığı etki
de gerçek zamanlı PZR yapılarak analiz edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, incelenen
genlerin anlatımlarının mutant bitkilerde farklı oranlarda arttığı belirlenmiştir.
Sonuç olarak, bu tez çalışması ile NaCl uygulamasının MET1 enziminin sentezlenmediği
mutantlar üzerindeki etkileri hakkında elde edilen morfolojik ve moleküler verilerin stres
mekanizmalarının epigenetik temelini anlamamıza yardımcı olacağı düşünülmektedir.