Patates (Solanum tuberosum L.) transkripsiyon faktörü genlerinin tanımlanması ve regülatör fonksiyonel markörlerin geliştirilmesi
Identification of transcription factor genes and development of regulatory functional markers in potato (Solanum tuberosum L.)
Yazar: ŞERİFE NUR TOSUN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE ÖZGÜR UNCU
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics
Dizin: Markörler = Markers ; Solanum tuberosum = Solanum tuberosum ; Transkripsiyon faktörleri = Transcription factors

Özet:
Patates (Solanum tuberosum L.) Solanaceae familyasından yumruları yenen bir bitki türüdür. Dünyanın ekonomik açıdan en önemli gıda ürünlerinden biridir ve gelecekteki gıda güvenliği için büyük öneme sahiptir. Yetiştirilen patates türlerinin haploid kromozom sayısı n = 12'dir, haploid genom büyüklüğü 840 Mb'dır ve %73 diploid (2n = 2x = 24), %4 triploid (2n = 3x = 36), %15 tetraploid (2n = 4x = 48) veya %2 pentaploid (2n = 5x = 60) türlerini içerir. Patates genetiği ve ıslahı çalışmaları, poliploid genomu ve yüksek heterozigotluk seviyeleri sebebiyle yavaş ilerlemektedir. Yüksek verimli sekanslama teknolojilerindeki son gelişmeler ve biyoinformatik araçların zenginliği, patates de dahil olmak üzere çeşitli
türlerin genomik bilgilerinin analizine büyük ölçüde katkıda bulunmuştur. Ek olarak, gen ekspresyon veri tabanları gibi çeşitli halka açık biyolojik veri tabanları, aday genlerin içinde veya yakınında bulunan fonksiyonel markör geliştirmeyi mümkün kılmıştır. Temel enerji kaynağı tarım ürünleri arasında yer alan patates bitkisinin transkripsiyon faktörü kodlayan genlerin sistematik biçimde tanımlanıp karakterize edilmesi önemlidir. Bu tez kapsamında öncelikle patates türüne ait transkripsiyon faktörü kodlayan sekanslar tanımlanmış ve transkripsiyon faktörü aileleri bakımından karakterize edilmiştir. Bu genler üzerinden regülatör fonksiyona sahip olma potansiyeli yüksek DNA markörleri geliştirilmiştir. Bu yeni geliştirilen markör seti tezin temel çıktısı olmaktadır. Geliştirilen markör seti, tür içi ve türler arası polimorfizm düzeyi ve çeşitliliğini araştırmak amacıyla hem patates kromozomlarında hem de yakın akraba tür olan Solanum lycopercium kromozomlarında haritalanmıştır. Polimorfik fonksiyonel markörlerin peptit sekansı düzeyinde protein işlevleri için homoloji temelli yapısal protein modelleri oluşturulmuştur. Bu veri seti de tezin önemli bir çıktısıdır.

Anahtar Kelimeler: Markör destekli seçilim, Solanum tuberosum L., SSR markörü, Transkripsiyon faktörü

Abstract:
Potato (Solanum tuberosum L.) is an important member of the Solanaceae family cultivated for its starch-rich tubers. It is one of the world's most economically important food crops and is of great importance for future food security. The basic chromosome number of the cultivated potato species is n = 12, with a length of about 840 Mb, and is 73% diploid (2n = 2x = 24), 4% triploid (2n = 3x = 36), 15% tetraploid (2n = 4x = 48) or 2% pentaploid (2n = 5x = 60). Potato genetics and breeding studies are progressing slowly due to the polyploid genome and high levels of heterozygosity. Recent advances in high-throughput sequencing technologies and the wealth of bioinformatics tools have greatly contributed to the analysis of genomic information of various species, including potato. In addition, several publicly available biological databases, such as gene expression databases, have made it possible to develop functional markers located in or near candidate genes. It is important that genes encoding transcription factors in potato, which is among the main energy source agricultural products, are systematically identified and characterized. In this thesis work, first of all, potato transcription factor coding genic sequences were identified and characterized in terms of transcription factor families. DNA markers with high potential to have regulatory functions have been developed over these genes. This newly developed marker set is an important output of the thesis. The developed marker set was mapped both in potato chromosomes and in the chromosomes of the closely related species, Solanum Lycopercium, in order to investigate the level and diversity of polymorphism
within and between species. Homology-based structural protein models have been constructed for protein functions at the peptide sequence level of polymorphic functional markers. This data set is also an important output of the thesis.

Keywords: Marker Assisted Selection, Solanum tuberosum L., SSR marker development, Transcription Facto