Bakla (Vicia faba) bitkisinde mikrorna ve hedeflerinin in silico yöntemlerle araştırılması
In silico analysis micrornas and their targets in faba bean (Vicia faba)
Yazar: DİLEK KOPTEKİN
Danışman: DOÇ. DR. LALE AKTAŞ ; PROF. DR. CEMAL ÜN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany ; Genetik = Genetics

Özet:
mikroRNA (miRNA)'lar ökaryotik hücrelerde bulunan, endojen, kodlama yapmayan, ortalama 21 nükleotid uzunluğunda kısa RNA'lardır. Şimdiye kadar, deneysel ve bilgisayar temelli yaklaşımlarla birçok bitkide tanımlanmış olan işlevsel miRNA'lar, mRNA yıkımını yönlendirerek veya translasyonu baskılayarak; bitki büyümesi, gelişmesi ve strese verilen cevaplarda önemli rol oynarlar. Fakat, insan ve hayvan beslenmesinde önemli bir protein kaynağı olarak yaygın kullanılan bakla bitkisine (Vicia faba) ait herhangi bir miRNA bugüne dek tanımlanmamıştır. Bu çalışmanın amacı; korunmuş bitki miRNA'larını bakla bitkisinde homoloji analizi ile tanımlamaktır. Bilgisayar temelli bir yaklaşım olan EST temelli homoloji analizi kullanılarak, 143 miRNA gen ailesine ait olası 262 bakla miRNA'sı; 20697 ifade edilen dizi etiketi (EST) ve 577 genom araştırma dizisi (GSS) kullanılarak tanımlanmıştır. Olası miRNA'lar; miRNA ikincil yapısı ve miRNA biyogenezi kriterlerine uygun bir şekilde belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, bakla EST'leri kullanılarak olası miRNA'ların hedef tahmini yapılmış ve bu EST'lerin bazılarının gelişim, metabolizma, taşınım, sinyal iletimi ve stres cevabı gibi birçok önemli biyolojik süreci düzenleyen genlerden kodlandığı tahmin edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları; gelecekte yapılacak miRNA çalışmalarında ve bakla bitkisinde miRNA'ların rol oynadığı biyolojik süreçler ile bu süreçlerin altında yatan moleküler mekanizmanın anlaşılmasına katkı sağlayacaktır.

Abstract:
microRNAs (miRNAs) are a class of endogenous, non-coding short RNAs, around 21 nucleotides (nt) in length found in eukaryotic cells. To date, they are identified in several plants through experimental and computational approaches where they play important roles in growth, development and stress responses by guiding mRNA cleavage or by repressing translation. However, not a single miRNA has been identified in faba bean (Vicia faba) up till now, which is an important source of protein widely used for human and animal nutrition. The aim of this study is to identify conserved plant miRNAs in faba bean by using homology analysis. 262 candidate miRNAs belonging to 143 miRNA families in faba bean from 20697 expressed sequence tags (EST) and 577 genome survey sequences (GSS) have been found through computational identification of miRNAs using EST based homology analysis approach. All candidate miRNAs were recognised following the miRNA criteria of secondary structure and biogenesis. Moreover, potential targets of these candidate miRNAs were predicted from faba bean ESTs, some of which seem to encode genes in regulation several important biological processes such as development, metabolism, transport, signal transduction and stress response. The results of this study will contribute to further research on miRNAs, leading to an improved understanding of the role miRNAs play in biological processes and the underlying molecular mechanisms of faba bean.