P. vulgaris'te abiyotik stres toleransı için genom çapında yaklaşımlar: Gata genine özgü biyoinformatik analizler ve evrimsel süreçler
Genome-wide approaches for abiotic stress tolerance in P. vulgaris: Gata gene-specific bioinformatic analyzes and evolutionary processes
Yazar: ZEHRA ŞAFAK
Danışman: DOÇ. DR. İLKER BÜYÜK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Abiyotik stres = Abiotic stress ; Fasulye = Bean ; Gen ifadesi = Gene expression ; Transkripsiyon faktörleri = Transcription factors

Özet:
Transkripsiyon faktörleri (TF), hedef gen üzerindeki promotör bölgeler içerisinde yer alan spesifik dizileri tanıyarak DNA'ya bağlanabilen proteinlerdir. TF'ler, bitki gelişiminde, sirkadiyen ritimde, protein etkileşimlerinde ve farklı bitki türlerinin çeşitli hastalıklara karşı direnç kazanmasında etkin bir role sahiptir. GATA transkripsiyon faktörü, bitkide hemen hemen bütün dokularda bulunan, organ oluşumu ve morfogenezi, çimlenme, klorofil pigmentinin sentezi ve çevresel stres faktörlerine karşı tepkileri düzenleyen bir protein grubudur. GATA transkripsiyon faktörü, yüksek oranda korunmuş tip IV çinko parmak yapısına sahiptir. Bu tez çalışmasında, fasulye bitkisinde bulunan 32 adet GATA gen ailesi üyesi tespit edilmiştir. Belirlenen PvGATA genlerinin ekzon-intron yapısı, kromozomlar üzerindeki dağılımı, korunmuş motif yapısı, filogenetik ilişkisi, tandem ve segmental gen duplikasyonları, seçilen 2 farklı tür ile fasulye bitkisi arasındaki sintenik ilişki, cis-element analizi, üç boyutlu protein homoloji analizi ve miRNA analizleri gerçekleştirilmiştir. Stresle ilgili cis-elementleri barındıran ve RNA-seq verileri analizlerine göre seçilen genlerin qPCR analizi ile ekspresyon seviyelerine bakılmıştır. Tüm analizler sonucu elde edilen verilere göre PvGATA genlerinin yapısı, görevi, korunmuş bölgeleri, abiyotik stres altında geliştirdiği yanıtlar açıklanmaya çalışılmış olup gen duplikasyonları ve filogenetik analiz sonuçlarıyla birlikte fasulyede bulunan GATA genlerinin evrimsel süreci hakkında bilgi edinilmiştir. Tez çalışmasında elde edilen verilerin ileride gerçekleştirilecek çalışmalara yardımcı olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Transcription factors (TF) are proteins that can bind to DNA by recognizing specific sequences within the promoter regions on the target gene. TF's have an active role in plant development, circadian rhythm, protein interactions and resistance of different plant species against various diseases. The GATA transcription factor is a group of proteins found in almost all tissues of the plant, regulating organ formation and morphogenesis, germination, synthesis of chlorophyll pigment, and responses to environmental stress factors. The GATA transcription factor has a highly conserved type IV zinc finger structure. In this thesis study, 32 GATA gene family members were identified in the bean plant. Exon-intron structure of determined PvGATA genes, distribution on chromosomes, conserved motif structure, phylogenetic relationship, tandem and segmental gene duplications, syntenic relationship between 2 selected different species and bean plant, cis-element analysis, three-dimensional protein homology analysis and miRNA analyzes were performed. Expression levels of genes containing stress-related cis-elements and selected according to RNA-seq data analysis were examined by qPCR analysis. According to the data obtained as a result of all analyzes, the structure, function, conserved regions of PvGATA genes, the responses developed under abiotic stress were tried to be explained, and information was obtained about the evolutionary process of GATA genes in bean with the results of gene duplications and phylogenetic analysis. It is thought that the data obtained in the thesis study can help future studies.