Model bitkilerde transgen anlatımının karşılaştırılması
Comparison of transgene expression in model plants
Yazar: AYŞE FEYZA TUFAN
Danışman: DOÇ. DR. FİLİZ GÜREL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Arpa = Barley ; Genetik transformasyon = Genetic transformation ; Tütün = Tobacco

Özet:
Bu çalışmada, model bitkilerden olan arpa (Hordeum vulgare L.) ve tütünde (Nicotiana tabacum L.), Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla gen aktarımı yapılarak yabancı genlerin (transgen) anlatım düzeylerinin belirlenmesi amaçlandı. Tokak 157/37 olgun embriyolarında, Agrobacterium tumefaciens'in EHA105 ve AGL-1 ırklarının GUS geni anlatımındaki etkisi incelendi. Bu ırkların transformasyon verimliliği üzerindeki etkisi karşılaştırıldığında AGL-1 ırkının EHA105'e göre daha verimli olduğu gözlendi. Golden promise ve Tokak 157/37 olgun embriyolarına EHA105 aracılığıyla gen aktarıldı ve iki çeşit, 30 gün sonra seçici besiyerindeki canlılık açısından karşılaştırıldığında, Tokak 157/37 çeşidinde daha başarılı sonuçlar elde edildi (Tokak 157/37: % 21.2; Golden promise: % 14.2). Seçici besiyerindeki 30 günlük bitkilerden RNA izole edilerek, RT-PZR yöntemi ile GUS ve NPT II genlerinin anlatımı kontrol edildi. Golden promise çeşidinde toplam 9 bitkiden 4'ünde GUS ve 2'sinde NPT II gen anlatımı gözlenirken, Tokak 157/37 çeşidinde 9 bitkinin 3'ünde zayıf düzeyde GUS, 3'ünde ise NPT II gen anlatımları tespit edildi. EHA105 Agrobacterium ırkı aynı zamanda tütün bitkisinin Samsun çeşidinde de denendi. Gen aktarımından 30 gün sonra, histokimyasal olarak test edilen dokuların tümünde değişen oranlarda yaygın şekilde GUS aktivitesi gözlendi. Transgen anlatımlarının analizleri, transformasyon verimi ve gen anlatım kararlığını incelemede önem taşımaktadır. Çalışmada elde edilen sonuçlar bazı bitkilerde genoma entegre olan genlerin 30 günlük kültür sürecinde anlatım yapmaya devam ettiğini göstermiştir. Golden promise çeşidine ait bitkiler Tokak 157/37'ye göre seleksiyon şartlarından daha fazla etkilenmesine karşın, bu bitkilerdeki transgen anlatım düzeyi daha yüksek bulundu.

Abstract:
In this study, it was aimed to identify transgene expression levels in two model plants, transformed (Agrobacterium tumefaciens mediated) barley (Hordeum vulgare L.) and tobacco (Nicotiana tabacum L.). The efficacy of GUS gene expression was analyzed in EHA105 and AGL-1 strains of Agrobacterium tumefaciens in Tokak 157/37 mature embryos. When these strains were compared regarding their transformation efficiency, it was observed that AGL-1 strain was more efficient than EHA105. After gene transfer with EHA105 to Golden promise and Tokak 157/37 mature embryos, both of cultivars were compared in terms of viability of plants in selective medium after 30 days, better results were obtained with Tokak 157/37 cultivar (Tokak 157/37: 21.2%; Golden promise: 14.2%). Expression of GUS and NPT II genes were examined by isolating RNA from 30-day-old plants grown in the selective medium using RT-PCR. During these analyses, 4 GUS and 2 NPT II gene expressions out of 9 plants were determined in Golden promise cultivar, while 3 GUS (low level) and 3 NPT II gene expressions out of 9 plants were determined in Tokak 157/37 cultivar. The Agrobacterium strain EHA105 was also tested in Samsun cultivar of tobacco plant. 30 days after gene transfer, intensive GUS activity was observed in all histochemically tested tissues in varying ratios. Transgene expression analyses are important to reveal tranformation efficiency and gene expression stability. The results of our study suggest that genes integrated into certain plants continue their expression during a 30-day-period of culture. While Golden promise cultivar plants seemed to be affected more than Tokak 157/37 under selection conditions, they were found to show a higher transgene expression level.