Poecilimon luschani ve Isophya major ( Orthoptera, Tettigoniidae ) türlerinde total mitokondriyal genom karakterizasyonu
Total mitochondrial genome characteristics in Poecilimon luschani and Isophya major ( Orthoptera, Tettigoniidae )
Yazar: PEMBE NUR ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. BATTAL ÇIPLAK
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Zooloji = Zoology
Dizin: DNA-mitokondrial = DNA-mitochondrial ; Orthoptera = Orthoptera

Özet:
Son 20 yılda mitokondriyal genom (mt-genom) dizileri moleküler evrim, populasyon genetiği, filogenetik, filocoğrafik ve benzeri alanlarda kullanılan başlıca veri kaynaklarından biri olmuştur. Orthoptera takımına ait 30.000 kadar türden şimdilik sadece 149'unun total mt-genom dizileri belirlenmiş ve mt-genom karakterizasyonları yapılmıştır. Bu çalışma kapsamında Phaneropterinae (Orhoptera) familyasını temsilen iki türün mt-genom verisi yeni nesil dizileme yaklaşımları ile üretilmiş ve biyoinformatik yaklaşımlar altında karşılaştılırmalı olarak karakterize edilmiştir. Mt-genom uzunlukları Isophya major türünde 15.724 ve Poecilimon luschani türünde 15.568 baz çifti olarak belirlenmiştir. Bu iki türde tipik ökaryot mt-genomunda olduğu gibi 13 protein kodlayan gen, 2 rRNA geni, 22 tRNA geni ve bir AT'ce zengin bölgeden oluşmaktadır.  Her iki türde de 37 geninin yerleşimi atasal böcek mt-genomu olarak kabul edilen Pancrustaceae mt-genomuyla birebir aynıdır. Farklı olarak I. major türünde trnR ve trnN tRNA genleri arasında 183 bç uzunluğunda kodlama yapmayan bir bölge belirlenmiş olup bu bölgede ardışık iki çift tekrarlı motif göstermektedir. Protein kodlayan genlerde AT/GC oranı yüzde olarak I. major türünde 65,4 / 34,6 ve P. luschani türünde ise 68,4/31,6 olarak bulunmuştur. Bu veriler ışığında şu sonuçlara varılmıştır: (i) Bu iki türün mt-genomunun uzunluk ve gen sayısı bakımından tipik çok hücreli mt-genomu karakteristiklerini gösterir, (ii) Barbitistini tribusunu temsil eden bu iki türde atasal gen yerleşimi korunmuştur, (iii) bu gen yerleşiminin Phaneropterinae altfamilyasının tamamı için geçerli değildir, (iv) her iki tür AT ağırlıklı bir genoma sahiptir ve (v) I. major türünde saptanan 183 baz çifti uzunluğundaki kodlama yapmayan bölge mt-genom replikasyonu sırasında oluşan hatalar sonucu oluşmuş olabilir veya trankspsiyon başlama bölgesi içeriyordur.

Abstract:
Over the last 20 years, sequences of the mitochondrial genome have been one of the main sources of data used in molecular evolution, population genetics, phylogenetic and other similar fields. Of the 30.000 species belonging to the Orthoptera order, only mt-genomes of 149 have been sequenced and characterized. In this study, mt-genome of two species representing the subfamily of Phaneropterinae (Orthoptera, Tettigoniidae) were sequenced via the next generation sequencing and characterized comparatively using bioinformatics approaches. Mt-genome lengths were 15.724 and 15.568 base pairs in Isophya major and Poecilimon luschani respectively. The mt-genomes of both species are composed of 13 protein coding, 2 rRNA and 22 tRNA genes and an AT-rich region as the typical for other eukaryotes. The location of 37 genes in both species is identical to the Pantrustaceae mt-genome, which is regarded as the ancestral insect mt-genome. Different than the other a 183 base pair long non-coding region located between trnR and trnN genes was identified in I. major, and this region displays a double consecutively repeating motif. In the protein coding genes the AT/GC ratios were found to be 65,4/34,6 and 68,4/31,6 in in I. major and P. luschani respectively. In the light of these data following conclusions were made: (i) These two species show the typical multicellular mt-genome characteristics in terms of length and number of genes in the mt-genome, (ii) The ancestral gene locations are conserved in these two species which representing the tribe Barbitistini, (iii) this gene arrangement is different that gene locations in some other lineages in Phaneropterinae subfamily, (iv) both species have an AT-rich genome, and (v) The non-coding region of the 183 base pair length detected in I. major species may have been generated during mt-genomic replication or contain the transcription initiation region.