Pamukta (Gossypium L.) epiallellerin tespitinde kullanılabilecek GS-KUP markırlarının geliştirilmesi
Development of GS-RLP markers for detection of epialleles in cotton (Gossypium L. )
Yazar: AYŞE SAĞIR
Danışman: PROF. DR. MEHMET KARACA
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Pamukta (Gossypium L.) Epiallellerin Tespitinde Kullanılabilecek GS-KUP Markırlarının Geliştirilmesi
Ayşe SAĞIR
Yüksek Lisans Tezi, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Mehmet KARACA
Şubat 2020; 63 sayfa 
Endüstri bitkileri içerisinde yer alan pamuk (Gossypium L.), sanayinin birçok dalının ana ham maddesi olması nedeniyle gerek dünya gerekse de ülkemiz açısından önemli bir bitkidir. Hızla artan dünya nüfusu ve insanların değişen ve gelişen hayat standartları pamuğa duyulan ihtiyacı arttırmaktadır. Geçmişte çok hücreli organizmaların gelişim sırasında tek tip hücrelerden doku ve organları oluşturmak amacıyla farklılaşmasını ifade etmek amacıyla kullanılan epigenetik sözcüğü bu günlerde DNA dizisinde değişiklik olmaksızın genlerin ifade edilmesinde meydana gelen kalıtsal değişikleri açıklamak için kullanılmaktadır. Epigenetik düzenlemeler arasında en fazla çalışılmış ve en fazla anlaşılmış olan mekanizma DNA metilasyonudur. 
DNA metilasyonunun belirlenmesinde birbirlerinden farklı yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada epiallellerin tespitinde kullanılabilecek ekonomik ve altyapı gerektirmeyen "Methylation Sensitive Amplification Polymorphism" (MSAP) yöntemine benzerlik gösteren ve birimimizde geliştirilen Gen Spesifik Kısmi Uzunluk Polimorfizmi (GS-KUP) yönteminde kullanılacak lokus ve primer çiftlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada bitki materyali olarak dünya pamuk üretiminin %98'den daha fazlasının karşılandığı iki pamuk türü olan G. hirsutum L. ve G. barbadense L. DNA dizleri GenBank veri tabanından transfer edilerek kullanılmıştır. Belirli ölçüt kriterler kullanılarak GenBank veri tabanından indirilen DNA dizilerine spesifik primer çiftleri geliştirilmiştir. Geliştirilen primer dizileri üzerinde MspI ve HpaII izoşizomerlere ait palindromik tanıma bölgeleri bulunmakta olup, DNA palindromik bölgesinde yer alan sitozin bazında bulunabilecek metil grubuna göre farklılık tespit edilebilmektedir. Çalışmada 54 lokus üzerinde çalışma fırsatı sunan 88 adet primer çifti geliştirilmiştir. 
Geliştirilen primer çiftlerinin yarısı G. hirsutum ve diğer yarısıda G. barbadense genom dizilerinden tasarlanmıştır. Primer çiftlerinin her iki genomda çoğaltım yapabilecekleri ön denemelerde ortaya konulmuştur. Bunun için altı lokus seçilerek GS-KUP yönteminde denemeler kurulmuştur. Ön denemelerde geliştirilen primer çiftlerinin ümitvar olduğu tespit edilmiştir. Bu bağlamda lif gelişimiyle ilgili epiallelerin tespitinde kullanılabilecek oldukları görülmüştür. Tez çalışması kapsamında tasarlanan primer çiftleri ile epiallel markırları geliştirilerek bu markırların pamuk ıslahında lif kalite ve miktarının artırılmasına yönelik çalışmalarda kullanılabilme olanağı sunabileceği öngörülmüştür. 
Sonuç olarak bu çalışma son yıllardaki artış ile birlikte dünya pamuk üretiminin %98'lik kısmını kapsayan iki pamuk türünün epigenetik çalışmalarına farklı açılardan katkı sağlayabilecektir. Geliştirilen primer çiftleri ile hedeflenen gen ve gen bölgelerinde metilasyon düzeylerinin tespitinde kullanılacak markırların geliştirilmesinin yanı sıra ilgili genlerin ve gen elementlerinin epigenetiksel düzenlemelerinin anlaşılmasında da katkılar sağlanabilecektir.
ANAHTAR KELİMELER: DNA Metilasyonu, Epigenetik, Epigenetik düzenlemeler, GS-KUP markır, Gossypium barbadense, Gossypium hirsutum, Lif Özellikleri, Primer Çifti

JÜRİ: Prof. Dr. Mehmet KARACA 
Prof. Dr. Bayram ÇEVİK
Doç. Dr. Ayşe Gül İNCE

Abstract:
Development of GS-RLP Markers for Detection of Epialleles in Cotton (Gossypium L. )
Ayşe SAĞIR
M.Sc. Thesis in the Department of Field Crops
Supervisor: Prof. Dr. Mehmet KARACA
February 2020; 63 pages
	As an industrial crop Cotton (Gossypium L.), is the main raw material of many types of the industry, and it is important for the world and Turkey. The rapidly increasing world population and changing and developing life standards of people increase the need for cotton. The word epigenetics, was used in the past to express the differentiation of multicellular organisms during development to form tissues and organs from uniform cells. However, nowadays it is used to describe hereditary changes occur in the expression of genes without alteration in DNA sequences. Among epigenetic regulations, the most studied and understood mechanism is the DNA methylation.
	Different methods has been used for determining DNA methylation. The aim of this study, loci and primer pairs for detection of epialles by the Gen Specific Restriction Length Polymorphism (GS-RLP) method developed in our labratory and similar to Methylation Sensitive Amplification Polymorphism (MSAP). In the study, DNA sequences of two cotton types, G. hirsutum L. and G. barbadense L. species, constituting more than 98% of the world cotton production was used. The sequences were downloaded from the GenBank database and primer pairs were designed using certain criteria. Palindromic recognition regions of MspI and HpaII isochisomers were present in the developed primer sequences. The differences in DNA sequence can be determined based to the methyl group found on the cytosine nucleotide of DNA in the palindromic region. In the study, 88 primer pairs covering 54 loci was developed.
	Half of the developed primer pairs was from G. hirsutum and the other half from G. barbadense genomic sequences. It was demonstrated in preliminary experiments that primer pairs can amplify target sequences from the genomes of both species. For this, six loci and spesific primer pairs were selected and utilized in the GS-RLP method. Primer pairs developedand used in preliminary experiments were promising for the detection of epialleles. In this context, the results suggested that these primer pairs can be used for the detection of epialleles related to fiber development. Therefore the developed primer pairs can also be used to developing markers in deterimination of the quality and quantity of fiber in cotton. 
	
 
G. hirsutum and G. barbadense are two cotton species constituting 98% of the world cotton production. Methilation sensistive primer pairsspesific to these species developed in this study is not only used for the development of markers but also useful for understanding the epigenetic arrangements and regulations of genes and gene elements related to fiber properties.
KEY WORDS: DNA Methylation, Epigenetics, Epigenetic Arrangements, Fiber Properties, GS-RLP marker, Gossypium barbadense, Gossypium hirsutum, Primer Pair

COMMITTEE: Prof. Dr. Mehmet KARACA 
Prof. Dr. Bayram ÇEVİK
Assoc. Prof. Dr. Ayşe Gül İNCE