Functional characterization of alternative oxidase genes from Digitalis ferruginea and investigation of their association with secondary metabolite production
Digitalis ferruginea bitkiside alternatif oksidaz genlerinin fonksiyonel karakterizasyonun yapılması ve sekonder metabolit üretimi ile ilişkisinin incelenmes
- Tez No: 719026
- Danışmanlar: PROF. DR. EKREM GÜREL, DR. ÖĞR. ÜYESİ ERCAN SELÇUK ÜNLÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Botanik, Biology, Biotechnology, Botany
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Alternatif oksidazlar (AOX) bitki mitokondriyal elektron taşıma zincirinde terminal oksidazlardan biri olarak görev alırlar. Mitokondriyal retrograd sinyalleşmede anahtar bir rol oynamalarının yanısıra, bitkilerde stres durumunda sinyal iletimine yardımcı olma işlevleriyle de çok iyi bilinirler. Sesil bir organizma olarak bitkiler, çeşitli çevresel streslere maruz kalırlar ve bu streslerle savaşmak için ikincil metabolizmaları sayesinde metabolitler üreterek kendilerini stres koşullarına adapte ederler. Digitalis ferruginea L., ikincil metabolizması neticesinde ürettiği metabolitler (özellikle kardenolitler) sebebi le oldukça popüler bir bitkidir. Bu tezde, D. ferruginea' dan elde edilen, farklılaşmamış kallus süspansiyon kültüründe, ikincil metabolit üretimi ile alternatif oksidaz aktivitesi arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. D. ferruginea'ya ait üç AOX geni transkriptom verileri kullanılarak belirlenmiştir. Belirlenen genlerin, Fonksiyonları terminal oksidaz olarak karakterize edilmiş ve varsayılan protein dizilerinin yapısal özellikleri, in silico analizleri biyoinformatik yöntemler kullanılarak birbirleriyle karşılaştırılmıştır. İlgili genler, RT-PCR yöntemi kullanılarak coğaltılmışlardır. Belirlenen ve doğrulanan dfsAOX genleri daha sonra Gateway klonlama yöntemi kullanılarak S. cerevisiae'ye aktarılmıştır. Rekombinant S. cerevisiae hücreleri, RT-PCR, Western-blot, Spot Assay ve Confocal mikroskopi yöntemleri kullanılarak heterologous protein ekspresyon kapasiteleri açısından araştırılmıştır. Daha sonra hazırlanan kallus süspansiyon kültürleri SHAM, SA ve AA ile muamele edilerek ikincil metabolit birikimleri, dfsAOX ve dfsPAL gen ekspresyon çalışmaları incelenmiştir. Sonuçlara bir bütün olarak bakıldığında AOX' un bitkilerde sekonder metabolit birikiminde düzenleyici bir rol oynayabileceği ancak bu yorumu doğrulamak için daha ileri analizlere ihtiyaç duyulacağı anlaşılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Alternative oxidases (AOX)s serve as one of the terminal oxidases in plant mitochondrial electron transport chain. They have a very important role in mitochondrial retrograde signaling and are very well known for their function on the helping in stress signaling in plants. As a sesille organism, plants undergo several environmental stresses and to fight with these stresses they adapt themselves by producing diverse metabolites because of their secondary metabolism. Digitalis ferruginea is a well-known species for the production of secondary metabolites; especially, cardenolides. In this thesis, the relationship between alternative oxidase activity on the secondary metabolite production was evaluated in the D. ferruginea undifferentiated callus suspension culture. Tree AOX gene family members belonging to D. ferruginea were determined using transcriptome data. Their functions were characterized as terminal oxidase and structural properties of the putative protein sequences were compared with each other using bioinformatic methods in silico. Interested genes were further amplified using RT-PCR method. Determined and verified dfsAOX genes were later cloned into S. cerevisiae using Gateway cloning method. Recombinant S. cerevisiae cells were investigated for their protein expression capacity using Western-blot, RT-PCR, Spot Assay and Confocal microscopy methods. Later, prepared callus suspension cultures were treated with SHAM, SA, and AA and than examined for their secondary metabolite accumulation and AOX gene expression studies. Combines results commened as AOX can play a regulatory role in sekonder metabolite accumulation in plan but further analyses needed substantiate this conclusion.
Benzer Tezler
- Çoklu amaçların çözümlemesinde amaç programlaması ile genelleştirilmiş ters yaklaşımı ve yem sanayiinde bir uygulama
Goal programming and generalieed inverse approaches in the multi-objective analysis and application in feed industry
HASAN BAL
- Sürekli rejim şartlarında nükleer yakıt çubuklarında tek ve iki boyutlu ısı iletiminin analizi
In steady-state conditions analyses of one and two dimensional conduction in nuclear fuel rods
İBRAHİM ATILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN ATAER