Epigenetik düzenlemelerin haşhaş (papaver somniferum L.)bitkisinde morfin yolağı üzerine etkilerinin belirlenmesi
Determining the effects of epigenetic arrangements on morphin road in the CROP (papaver somniferum l.) plant
Yazar: BETÜL BULUT
Danışman: DOÇ. DR. MİNE TÜRKTAŞ
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
DNA metilasyonu, ökaryotlar canlılarda gen transkripsiyon aktivitesinin kontrol edil-mesini kolaylaştıran önemli bir epigenetik süreçtir. Belirlenen genin metilasyon durumu hakkındaki bilgiler, ilgili genin regülasyonu hakkında bilgi vermektedir. Bu çalışmada önemli alkaloit kaynağı (BIA) olan haşhaş, (Papaver somniferum L.) bitkisinde morfinin biyosentez yolağında rol olan gen ve gen bölgeleri üzerinde epigenetik düzenlemelerden en önemlisi olan metilasyonun etkileri ilk kez araştırılmıştır. Araştırmada materyal olarak TMO'dan elde edilen morfin içeriği yüksek P. somniferum Ofis 1 ve Ofis 2 çeşitleri ile morfin içeriği düşük olan Ofis 95 ve Ofis 96 afyon haşhaş çeşitleri, 21 MSAP markör kullanılarak çeşitler arasındaki metilasyon seviyeleri karşılaştırılmıştır. DNA metilasyon seviyeleri "Metilasyona Duyarlı Amplifikasyon Polimorfizmi" (Methylation Sensitive Amplification Polymorphism - MSAP) yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmada aynı zamanda morfin içerikleri farklı haşhaş çeşitlerinin yaprak, kapsül ve gövde dokuları kullanılmış ve metilasyonun morfin biyosentezindeki rolünün yanısıra farklı organlar üzerindeki etkileri de aydınlatılmıştır. Sonuçlar bize farklı BIA içeriğine sahip afyon haşhaş çeşitlerinin metilasyon profilininin farklı olduğunu göstermektedir. Ayrıca Çeşitlerin kapsül ve yaprak doku örnekleri bakımından da farklı metilasyon profili göstermektedir. Gen ifadesini düzenleyiciler gen ekspresyonunu dokuya özgü etkileyerek bizim çalışmamızda farklı metilasyon profilini görmemize sebep olmuştur. Farklı DNA metilasyon durumu, özellikle afyon haşhaşındaki alkaloit içeriği söz konusu olduğunda önemli biyolojik anlamlara sahip olabilir. Farklı organlarda ortaya çıkan farklı epigenetik profiller bize DNA metilasyonun BIA biyosentezi üzerinde etkili olabileceğini ve bunun da organ seviyesinde daha da belirgin ve önemli olduğunu göstermiştir.

Abstract:
DNA methylation is an important epigenetic process that facilitates the control of gene transcription activity in eukaryotes. The information about the methylation status of genes provides information on the regulation of the gene of interest. In this study, the effects of methylation which is the most important epigenetic regulation on the genes that are involved in morphine biosynthesis pathway in poppy, (Papaver somniferum L.) plant, which is an important alkaloid source (BIA), were investigated for the first time. P. somniferum varieties of Ofis 1 and Ofis 2 with high morphine content and varieties of Office 95 and Ofis 96 opium poppy with low morphine content were obtained from TMO, and 21 MSAP markers were used to compare methylation levels of them. DNA methylation levels were determined using the Methylation Sensitive Amplification Pol-ymorphism - MSAP method. In the study, leaf, capsule and stem tissues of different poppy cultivars with different morphine contents were used and the role of methylation in morphine biosynthesis as well as their effects on different organs were also elucidat-ed. The results show us that the methylation profile of opium poppy varieties with dif-ferent BIA content is different. It also shows different methylation profiles in terms of capsule and leaf tissue samples of cultivars. Regulators of gene expression influenced gene expression by organ-specific effects, revealed different methylation profiles in our study. The different DNA methylation state may have important biological meanings, especially when it comes to the alkaloid content in opium poppy. The different epige-netic profiles in different organs have shown us that DNA methylation may have an impact on BIA biosynthesis, even more dramatic and higher impact at organ level.