Sinop ilinde yetişen Sarcopoterium spinosum L. Spach'ın çeşitli organlarında DNAa metilasyon analizi
The analysis of DNA methylation in various tissues of Sarcopoterium spinosum L. Spach grown in Sinop province
Yazar: YÜCEL GÖKGÖZ
Danışman: DOÇ. HÜLYA SİPAHİ
Sinop Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bitki organlarında, genomun CCGG dizilerindeki sitozinlerin farklı metilasyon profilleri, ilgili organlarda genlerin ekspresyonundaki artış veya azalma ile ilişkilidir. Bu çalışmada, köklerinden, gövdelerinden ve yapraklarından halk ilacı olarak kullanılan Sarcopoterium spinosum L. Spach'ın dört organındaki metillenmiş sitozin düzeyleri Metilasyona Duyarlı Çoğaltılmış Polimorfizm (MSAP) tekniği ile incelenmiş ve organlar arası karşılaştırılmıştır. Tüm organlarda, CCGG dizisindeki en yaygın metilasyonun, internal sitozinin tam veya hemi-metillenmiş durumu (Tip I, (CG)) olduğu saptanmıştır. Sadece CG metilasyon tipinde, tek bir monomorfik bölge saptandı. Organlar ikili olarak karşılaştırıldıklarında, yaprak-gövde 14 (% 4.8), yaprak-meyve 4 (% 1.4), yaprak-kök 5 (% 1.7), meyve-gövde 6 (% 2.1), meyve-kök 2 (% 0.7) ve gövde-kök organları arasında 5 (% 1.7) monomorfik bölge tespit edildi. Bu sonuçlar, organlarda, CG ve CHG metilasyon düzeylerinin farklı olduğuna işaret etmiştir. MSAP oranı, meyvede en düşük (% 23.9), gövde ve kökte ise en yüksek (% 38.4) seviyede olmuştur. Organlarda belirlenen farklı metilasyon düzeyleri ve modelleri, hücre farklılaşması ve gelişimi ile ilgili dokuya özgü genlerin ekspresyonlarındaki farklılıklardan kaynaklanabilir. Ancak, bu sonuçları doğrulamak için organlara özgü DNA fragmentlerinin klonlanması, dizilenmesi ve işlevlerinin ortaya çıkarılması gerekir. MSAP yöntemi özellikle, metilenmiş sitozin oranı yüksek olan ve genom dizisi bilinmeyen S. spinosum gibi bitkilerde, sitozin metilasyonunun büyük ölçekli tespiti için oldukça etkili bulunmuştur.

Abstract:
In plant organs, different methylation profiles of cytosines in CCGG sequences of the genome are associated with an increase or decrease in the expression of genes in the relevant organs. In this study, the levels of methylated cytosine in the four organs of Sarcopoterium spinosum L. Spach, used as a folk remedy from its roots, stems, and leaves, were investigated by Methylation-Sensitive Amplified Polymorphism (MSAP) technique, and compared among organs. In all organs, the full or hemi-methylated internal cytosine at CCGG sequences (Type II, (CG)) was common. Only one monomorphic region was detected only in the CG methylation type. When organs are compared binary, the leaf-stem has monomorphic regions of 14 (4.8%), leaf-fruit 4 (1.4%), leaf-root 5 (1.7%), fruit-stem 6 (2.1%), fruit-root 2 (0.7%), stem-root 5 (1.7%). These results indicated that CG and CHG methylation levels in organs were different. The MSAP ratio was the lowest in the fruit (23.9%) and the highest (38.4%) in the stem and root. Different methylation levels and patterns determined in organs may result from differences in the expression of organ-specific genes involved in cell differentiation and development. However, cloning, sequencing, and uncovering the functions of organ-specific fragments are needed to verify these results. MSAP method has been found to be very effective for large-scale detection of cytosine methylation especially in plants such as S. spinosum with a high rate of methylated cytosine and whose genome sequence is unknown.