IQD gen ailesinin fasulye bitkisinde (Phaseolus vulgaris L.)  biyoinformatik olarak detaylı karakterizasyonu ve abiyotik stresle ilişkisinin mRNA düzeyinde araştırılması
Bioinformatics characterization of IQD gene family in common bean plant (Phaseolus vulgaris L.) in detail and investigation of its relationship with abiotic stress at the mRNA level
Yazar: TARIK KIRLIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. İLKER BÜYÜK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics
Dizin: Fasulye = Bean ; Tuz stresi = Salt stress

Özet:
Kalmodulin-bağlayıcı proteinlerin bir sınıfı olan IQD proteinleri (1Q-67 alanı), bitki büyüme ve gelişim süreçlerinin yanı sıra bitkinin çevresel uyaranlara tepkisinde yer alır. Günümüze kadar çeşitli bitkilerde yapılan çalışmalar olmasına rağmen fasulyede IQD gen ailesinin fonksiyonları hakkında bilgi kısıtlıdır. Yapılan tez çalışmasında, fasulyede IQD gen ailesinin genom düzeyinde tanımlanması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Toplam 36 PvIQD geni tanımlanarak PvIQD1 ila PvIQD36 olarak isimlendirilmiştir. Filogenetik analiz, PvIQD genlerinin dört gruba ayrıldığını ve aynı grupta yer alan genlerin ekzon-intron ve korunmuş motif içeriğinin benzer olduğunu ortaya çıkarmıştır. Sinteni analizi, PvIQD genlerinde segmental duplikasyonun rol oynadığını belirtirken Ka/Ks analizi güçlü arındırıcı seçilimin baskın olduğunu göstermiştir. PvIQD genlerinin promotör bölgeleri, yüksek oranda hormon ve stres ilgili cis-elementler içermiştir. Stres ile ilişkili miRNA'ların, PvIQD genlerini hedefleyerek gen ekspresyonu düzenlemesinde yer alabileceği tespit edilmiştir. PvIQD genleri, farklı dokularda farklı ifade profilleri sergilemiştir. RNA-seq verilerinden elde edilen 10 PvIQD geninin tuz stresi altında ekspresyon profilleri qPCR kullanılarak incelenmiştir. PvIQD genlerinin tuz stresine karşı güçlü bir tepki oluşturduğu görülmüştür. Sonuç olarak, PvIQD genlerinin çeşitli stres tepkilerini düzenleyebileceği düşünülmektedir.

Abstract:
IQD proteins (domain 1Q-67), a class of calmodulin-binding proteins, are involved in plant growth and development processes, as well as in the plant's response to environmental stimuli. The IQD gene family has been studied in various plants to date, but little is known about its functions in common bean. In the thesis study, genome-wide identification and characterization of the IQD gene family in common bean was performed. A total of 36 PvIQD genes were identified and named as PvIQD1 to PvIQD36. Phylogenetic analysis revealed that PvIQD genes were divided into four groups and that the exon-intron and conserved motif contents of the genes in the same group were similar. Sinteni analysis indicated that segmental duplication was involved in PvIQD genes, while Ka/Ks analysis showed strong purifying selection predominant. The promoter regions of the PvIQD genes contained high levels of hormone and stress-related cis-elements. Stress-associated miRNAs may be involved in gene expression regulation by targeting PvIQD genes. PvIQD genes exhibited different expression profiles in different tissues. The expression profiles of 10 PvIQD genes obtained from RNA-seq data under salt stress were examined using qPCR. PvIQD genes appeared to elicit a strong response to salt stress. Consequently, PvIQD genes can regulate various stress responses.