?Arpa'da (Hordeum vulgare L.) virüs aracılığıyla gen susturulması çalışmaları?
?Virus-induced gene silencing studies in barley(Hordeum vulgare L.)?
Yazar: ELİF KARLIK
Danışman: DOÇ. DR. FİLİZ GÜREL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Virüs aracılığıyla gen susturulması (VAGS) bitki genlerinin fonksiyonel analizinde kullanılan yaklaşımlardan biridir. Bu yaklaşım için kullanılan araçlardan biri üç parçalı genoma sahip pozitif-iplikli bir RNA virüs olan ?Arpa çizgili mozaik virüsü? (Barley stripe mosaic virus, BSMV)'dür. Bu çalışmanın amacı arpada abiyotik strese yanıtla ilişkili olabileceği düşünülen bir genin seçilmesi ve VAGS yönteminde kullanılmak üzere BSMV vektörüne klonlanmasıdır.Heterotrimerik G proteini (G?, Gß/G? alt birimleri) hücre sinyal ağının en önemli bileşenlerinden biridir. Arabidopsis G-proteini mutantlarının bitkide plastisiti ile yakından ilişkili olan ve stres toleransında rol oynayabileceğine dair yeni çalışmalar bulunmaktadır. G-proteini mutantları yaşayabilmekte ancak değişmiş sinyal iletiminden dolayı meyve sayısı ve tohum sayısındaki azalmanın yanı sıra kuraklık gibi stres koşulları altında bitkinin sahip olduğu uyum yeteneği etkilenmektedir. Bununla birlikte, bitkilerde G proteinleri ile stres yanıtı ve arasındaki ilişkiyi açığa çıkaran yeni çalışmalar yapılmalıdır. O nedenle bu çalışmada, gen susturulması çalışmalarında kullanılmak üzere arpa G-proteini ? alt birimini kodlayan gen seçilmiştir. Öncelikle, bu genin NCBI veritabanında kayıtlı olan cDNA dizisi primer tasarımında kullanılmış. Bu genin arpada anlatımı kantitatif gerçek zamanlı PZR ile belirlenmiştir. İkinci aşama olarak VAGS uygulamalarında kullanılmak üzere bu alt birimi kodlayan 317 bç'lik bir parça BSMV ?-genomuna klonlanmıştır. PZR ve restriksiyon enzim analizi ile bu diziyi taşıyan bakteriyel klonlar gösterilmiştir.Bu vektörler ileriki çalışmalarda arpa bitkilerine bulaştırılarak stresle ilişkili fizyolojilerinin araştırılmasında ve moleküler analizlerde kullanılabilecektir.

Abstract:
Virus-induced gene silencing (VIGS) is one of the approaches used in functional analysis of plant genes. One of the tools used for this application is Barley stripe mosaic virus (BSMV) which is a tripartite, positive-sense RNA virus. The aim of this study is assessment of a gene that may be associated with the response to abiotic stresses in barley and cloning this gene into the BSMV construct for further VIGS applications.Heterotrimeric G protein (G?, Gß/G? subunits) is one of the most important components of cell signaling network. There are recent studies that Arabidopsis G-protein mutants is closely related with phenotypic plasticity in plant and G-proteins may play a role in stress tolerance. G-protein mutants can survive but adaptability of the plant is affected by stress conditions such as drought and the number of fruit and seeds is reduced due to the altered signal transduction. However, new studies should be carried out to reveal a possible relationship between the stress response and G-proteins in plants. Therefore in this study, the gene coded barley G-protein ?-subunit was selected for using gene silencing studies. At first, the cDNA sequence of this gene registered in the NCBI database was used for designing primers. Expression of this gene in barley was determined by quantitative Real-time PZR. Secondly, a 317 bp sequence encoding a part of this subunit has been cloned to BSMV ?-genome for VIGS applications. Bacterial clones carrying this sequence were demonstrated by PZR and restriction enzyme analysis.These vectors can be used to infect barley plants for assesment stress physiology and molecular analysis.