Lens ervoides kloroplast genomunun sekanslanması ve Lens culinaris kloroplast genomu ile karşılaştırılması
Sequencing of Lens ervoides chloroplast genome and comparison with Lens culinaris chloroplast genome
Yazar: NURBANU TAYŞİ
Danışman: DOÇ. DR. DUYGU ATEŞ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Koroplastik = Coroplastic ; Lens culinaris = Lens culinaris ; Mercimek = Lentil

Özet:
Lens, Fabaceae ailesinin Papilionoideae alt ailesine ait bir üyedir ve genellikle dünyanın birçok bölgesinde insanların beslenme düzeninin önemli bir parçası olup bitkisel protein kaynağı olarak kullanılmaktadır. Kloroplast (cp) genomları, bitkilerin oldukça aktif olan genetik bileşenleridir ve çeşitli amaçlar için moleküler belirteçler olarak kullanılabilmektedirler. Yabani mercimek türlerinden biri olan Lens ervoides cp genomu ise ilk kez bu çalışmada yeni nesil sekanslama (NGS) yöntemi kullanılarak sekanslanmıştır. De novo işlemleri sonucunda 122.722 bp uzunlukta L. ervoides cp genomu elde edilmiştir. Sonuçlarımız, L. ervoides'in cp genomunun da Lens culinaris'in cp genomu gibi inverted repeat lacking clade (IRLC)'ye ait olduğunu göstermiştir. Kültür mercimek türü olan L. culinaris cp genomu ile karşılaştırıldığında bu iki mercimek türündeki farklılığın oldukça düşük olduğu tespit edilmiştir. Fakat, ndhB, ndhF, rbcL, rpoC2 ve ycf2 genlerini içeren kodlama bölgelerinde ise dikkate değer farklılıklar belirlenmiştir. Göreceli eş anlamlı kodon kullanımının (RSCU) analizi sonucunda, belirli genlerin, psbN, psaI, psbI, psbE, psbK, petD ve ndhC'nin tercih edilen kodonları daha sık kullandığı ve bu nedenle yüksek ekspresyon seviyesine sahip olabileceği sonucuna varılmıştır. Genel olarak, bu çalışma, yabani ve kültüre alınmış mercimek cp genomlarındaki farklılık seviyesini sergilemektedir ve çeşitli hedefler için ayrım belirteçleri olarak kullanılabilecek belirli bölgelere işaret etmektedir.

Abstract:
Lens is a member of the Papilionoideae subfamily of Fabaceae family and generally used as a source of vegetable protein as part of human diets in many regions of the world. Chloroplast (cp) genomes are highly active genetic components of plants and can be utilized as molecular markers for various purposes. Lens ervoides cp genome, which is one of the wild lentil species, was sequenced for the first time in this study using the next-generation sequencing (NGS) method, and as a result of de novo processes, the L. ervoides cp genome with a length of 122,722 bp was obtained. Our results indicated that the cp genome of L. ervoides belongs to the inverted repeat lacking clade (IRLC) as well as Lens culinaris. Comparative genome analysis including the cultured lentil species L. culinaris cp demonstrated that the divergence between these two lentils was quite low as compared to other cp genomes from Papilionoideae. Several noteworthy divergences within the coding regions were observed in ndhB, ndhF, rbcL, rpoC2, and ycf2 genes. Analysis of relative synonymous codon usage (RSCU) showed that certain genes, psbN, psaI, psbI, psbE, psbK, petD, and ndhC, preferred using biased codons more often and therefore might have elevated expression. Overall, this study exhibits the level of divergence between the wild type and cultured lentil cp genomes and points to certain regions that can be utilized as distinction markers for various goals.