Tuzluluk ve kuraklık stresine maruz bırakılan adaçayı bitkisinde (Salvia officinalis L.) rosmarinik asit biyosentezinde yer alan bazı genlerin ifade düzeyleri ve mobil element özelliği gösteren dna dizilerinde dna sitozin metilasyonunun araştırılması
Expression levels of some genes involved in rosmarinic acid biosynthesis in the sage plant (Salvia officinalis L.) exposed to salinity and drought stress and investigation of dna cytozine methylation in dna sequences showing mobile element properties
Yazar: GÜLCAN TAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN AYDIN
Iğdır Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Abiyotik stres = Abiotic stress ; Genler-RAS = Genes-RAS ; Moleküler biyoloji = Molecular biology

Özet:
Adaçayı, Farmakope ve monograflarda Salvia officinalis L. (Lamiaceae, Labiatae) türünün taze veya kurutulmuş yapraklarından elde edilen drog olarak tanımlanmaktadır. Mevcut çalışmada, adaçayı bitkilerine tuz ve kuraklık stresi uygulanmıştır. Bu amaçla bitikler birinci periyotta kontrol, tuz ve kuraklık stresi uygulanan bitkiler olarak üç gruba ayrılmıştır. Daha sonra ikinci periyotta kuraklık ve tuz stresi uygulanan bitkilerde "recovery" ile iyileştirilmeleri de sağlanmıştır. Çalışma süresince adaçayı yapraklarında fenolik bileşikler, PAL, TAT ve RAS gen ifadelerinde meydana gelen değişimlerinin yanı sıra epigenetik çalışmalarda restriksiyon enzim yaklaşımıyla DNA sitozin metilasyonları arasındaki farklılıklar incelenmiştir.
İncelenen parametreler bakımından yapılan uygulamalar arasında farklılıkların olduğu tespit edilmiştir. Gen ifadesi düzeyinde özellikle rasmoronik asit olak yolunun TAT geni ile kontrol edildiği saptanmıştır. Bu durum karşısında kuraklığın daha çok etkili olduğu gözlemlenmiştir. DNA siztozin metilasyonun araştırılmasında ise uygulanan stres koşulları ve bunların iyileştirilmesinde genomda bulunan mobil hareket özelliği olan DNA bölgeleri üzerine yoğunlaşılmıştır. Bu bağlamda üniversal olan 43 iPBS primeri kullanılmış ve bunlardan 13 tanesinin adaçayı bitkisinde amplikon oluşturduğu gözlemlenmiştir. Bu 13 iPBS primerinde ise hem primer bazında hem de uygulama bazında farklı metilasyon düzeyleri olduğu saptanmıştır.
Sonuç olarak abiyotik stres faktörlerinin varlığında ve stres sonrası iyileştirmelerde bitkinin fizyolojisinde değişiklikler olduğu net olarak bir daha ıspat edilmiştir. Bunun yanı sıra bitki genomunda ise epigenetik mekanizmalardan DNA sitozin metiilasyonun farklılıklar gösterdiği saptanmıştır. Bu farklılıkların daha net ortaya konması için daha spesifik tekniklerin kullanılması sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Sage is defined as the drog obtained from fresh or dried leaves of Salvia officinalis L. (Lamiaceae,Labiatae) in Pharmacopoeias and monographs. In the present study, sage plants were subjected to salt and drought stress. For this purpose, the plants were divided into three groups as control, salt and drought stressed plants in the first period. Then, in the second period, drought and salt stressed plants were also treated by "recovery". During the study, phenolic compounds, changes in PAL, TAT and RAS gene expressions in sage leaves, as well as the differences between DNA cytosine methylations by restriction enzyme approach in epigenetic studies were examined.
It has been determined that there are differences between the applications in terms of the parameters examined. At the gene expression level, it has been determined that the rasmoronic acid pathway is specifically controlled by the TAT gene. It has been observed that drought is more effective in this situation. In the investigation of DNA syntosine methylation, the focus was on the stress conditions applied and the mobile DNA regions in the genome to improve them. In this context, 43 universal iPBS primers were used and 13 of them were observed to form amplicons in sage plants. It was determined that these 13 iPBS primers had different methylation levels both on a primer basis and on an application basis. As a result, it has been clearly proven that there are changes in the physiology of the plant in the presence of abiotic stress factors and post-stress improvements. In addition, it has been determined that DNA cytosine methylation, one of the epigenetic mechanisms, varies in the plant genome. It was concluded that more specific techniques should be used to reveal these differences more clearly.