Kayın mantarı (Pleurotus ostreatus) genomunda ABC proteinlerinden MDR alt ailesinin biyoinformatik analizi ve ifade profili
Bioinformatic and expression analysis of MDR subfamily of ABC proteins in oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) genome
Yazar: HATİCE KÜBRA DÜZEL
Danışman: DOÇ. DR. BİRSEN ÇAKIR AYDEMİR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Hücre zarında birçok farklı metabolik yolu kontrol eden yapılardan biri olan ve en büyük protein ailelerinden birini oluşturan ATP bağlayan kaset taşıyıcı proteinleri (ABC) ATP enerjisini kullanarak madde taşınımında görev alırlar. ABC proteinleri, ATP'yi hidrolize ederek biyolojik işlevlerini yerine getirmeleri için gereken enerjiyi sağlar. Ayrıca ABC taşıyıcıları olarak bilinen ABC proteinlerinin büyük bir kısmı, biyolojik membranlar boyunca çeşitli substratların taşınmasında rol oynamaktadır. Çözünür ABC proteinleri transmembran taşınmasına dahil değildir, ancak hücresel süreçlerde, örneğin ribozom biyojenezi ve mRNA translasyonunda önemli bir rol oynamaktadır. ABC proteinlerinin bir alt ailesi içerisinde yer alan çoklu ilaç direnci (MDR) alt ailesi, antimikrobiyal peptitler, lipit taşınması, feromon taşınması, mitokondriyal porfirin alımı, çoklu ilaç dayanıklılığı, ökaryotik peptit taşınması, antijenlerin işlenmesi, oksidatif stresten korunma, ağır metal dayanıklılığı, vb. olaylarda rol oynamaktadır. Bu çalışmada kayın mantarı (Pleurotus ostreatus) genomunun biyoinformatik analizi ile 8 tane MDR proteini kodlayan gen (PoMDRs) belirlenmiş ve bu genlerin kodladığı proteinler ile filogenetik ağaç oluşturulmuştur. Ayrıca ilk defa sap ve şapkada PoMDR genlerinin ifade seviyeleri belirlenmiştir. Bu çalışmada elde edilen bulgular doğrultusunda PoMDR2, PoMDR3, PoMDR7 ve PoMDR8 genlerinin paralel ifade gösterdikleri, bunun yanında da fibrik proteinlerin biyosentezi ve gerekli birimlere taşınmasında görev alabilecekleri düşünülmektedir. Bununla birlikte PoMDR1, PoMDR5 ve PoMDR7'nin ise nukleusla ilişkili sinyal metabolizmasında feromon ve B12 vitaminin taşınmasında görev alabileceği düşünülebilir.

Abstract:
ATP Binding Casette proteins which are one of the structures that control many metabolic pathways at cell membrane and constitutes one of the greatest protein families, take role at substance transportation by using ATP energy. ABC proteins provide the required energy to carry out its biological function by hydrolyzing ATP. Moreover, a major part of ABC proteins which are also known as ABC transporters, take role in transportation of a variety of substrates through biological membranes. Soluble ABC proteins are not involved in transmembrane transportation, however they take an important role in cellular processes such as ribosomal biogenesis and translation of mRNA. A subfamily of ABC proteins which is named as Multidrug Resistance (MDR) have an important role in lipid and pheromone transport, uptake of mitochondrial porphyrin, multidrug resistance, export of eukaryotic peptides, antigens processing, preservation from oxidative stress, resistance to heavy metals, etc. In this study, eight genes encoding PoMDR proteins were identified, and the phylogenetic tree of the genes encoding PoMDR proteins was constructed by bioinformatics analysis of oyster mushroom (Pleurotus osteradus) genome. Besides, expression level of PoMDR genes at stalk and cap were identified for the first time. Results also demostrated that PoMDR2, PoMDR3, PoMDR7 and PoMDR8 genes have similar expression pattern, and that they can also be involved in the biosynthesis and transport of fibric proteins to the required units. it was concluded that PoMDR1, PoMDR5 and PoMDR7 could be involved in pheromone transport in nucleus-associated signal metabolism. The results also suggest that most of the genes identified could be involved in the transport of vitamin B12.