Fasulye Genotiplerinde Tuz ve Kuraklık Stresleri Altında VPE Gen Ailesinin Genom Çapında Analizi ve Karakterizasyonu

Authors : Ahmed Sidar AYGÖREN, Selman MUSLU, Murat ISIYEL, Burak Muhammed ÖNER, Ayşe Gül KASAPOĞLU, Recep AYDINYURT, Esra YAPRAK, Sümeyra UÇAR, Emre İLHAN, Murat AYDIN

Pages : 553-560

Doi:10.31590/ejosat.1083440

View : 29 | Download : 13

Publication Date : 2022-03-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Vakuolar işleme enzimleri (Vacoular Processing Enzymes; VPE’ler) önemli sistein proteazlarıdır ve protein öncüllerinin işlenmesi ve olgunlaşmasında, bitki gelişiminde, yaşlanmasında ve bağışıklığında, programlanmış hücre ölümünün yanı sıra şeker birikiminde işlev görür. Ayrıca biyotik ve abiyotik streslere karşı yanıt vermede önemli roller oynarlar. Çalışmanın amacı Phaseolus vulgaris bitkisinde in siliko olarak gerçekleştirilen VPE gen ailesi üyelerinin genom çaplı analizini ve karakterizasyonu sağlamak ve belirlenen gen ailesi üyelerinin abiyotik stresler (tuz ve kuraklık) altında vermiş olduğu yanıtların değerlendirilmesidir. Çeşitli in siliko yöntemler kullanılarak P. vulgaris genomunda 5 adet Pvul-VPE gen ailesi üyesi tespit edildi. Bu gen ailesi üyeleri 13,97 kDa ile 55,11 kDa arasında değişen moleküler ağırlığa sahipken, 123 ile 493 arasında değişen aminoasit sayısına sahip olduğu tespit edildi. İzoelektirik noktaları 5,48 (Pvul-VPE-4) ile 9,16 (Pvul-VPE-3) arasındadır. Ayrıca Pvul-VPE genleri fasulye genomunun 1, 3, 9 ve 11. kromozomları üzerinde konumlandığı tespit edilmiştir. Pvul-VPE gen ailesi üyeleri arasında yapılan ekzon ve intron analizleri sonucunda, toplam 40 ekzon ve 35 intron içerdikleri tespit edildi. Yapılan filogenetik analizler sonucunda Pvul-VPE proteinleri Arabidopsis thaliana ve Glycine max türleri ile 4 ana grupta kümelenmiştir. Pvul-VPE-1 ve Pvul-VPE-3 genleri arasında segmental duplikasyon olduğu tespit edildi. Pvul-VPE genlerinin ifade profilleri ile yapılan analizlerde farklı ifade seviylerine sahip oldukları tespit edildi ve bitkinin büyümesinde, gelişiminde ve olgunlaşmasında, protein öncüllerinin işlenmesinde ve bitkide şeker birikimi gibi görevlerin yanı sıra abiyotik ve biyotik streslere karşı yanıt oluşturmada önemli görevler üstlendiği tespit edildi. Yapılan çalışmanın sonuçları, VPE gen ailesinin P. vulgaris türünde kuraklık ve tuz streslerine karşı yanıtta ilk defa gerçekleştirilmiş olup, bitki ve tarımsal biyoteknoloji ve moleküler biyoloji alanlarında literatür bakımından kaynak ve ilave bilgiler sağlayacaktır.
Keywords : VPE, Genom Çaplı Analiz, Fasulye, Biyoinformatik, Abiyotik Stres