Çinko eksikliği durumunda farklı anlatım yapan arpa genlerinin izolasyonu için baskılayıcı çıkarım hibridizasyon kütüphanelerinin kurulması ve biyoinformatik analizleri
Construction of suppression substraction libraries for cloning of barley genes differentially exppressed under zinc- deficient conditions and their bioinformatic analysis
Yazar: BAŞAK ÇELİK ALTINIŞIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞENAY VURAL KORKUT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
ÇİNKO EKSİKLİĞİ DURUMUNDA FARKLI ANLATIM YAPAN ARPA GENLERİNİN İZOLASYONU İÇİN BASKILAYICI ÇIKARIM HİBRİDİZASYON KÜTÜPHANELERİNİN KURULMASI VE BİYOİNFORMATİK ANALİZLERİBaşak ÇELİK ALTINIŞIKBiyoloji Anabilim DalıYüksek Lisans TeziTez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Şenay VURAL KORKUTÇinko elementi, tüm canlılar için temel bir mikrobesindir. Bu element 400' den fazla enzimin yapısında kofaktör olarak bulunur ve birçok protein için kritik yapısal role sahiptir. Çinko çeşitli transkripsiyon faktörleri için yapısal bileşen olduğundan gen anlatımında da önemlidir. Çinko eksikliği tüm Dünya'da yaygın bir sağlık problemidir. Bu sorunun giderilmesi için, Çinko eksikliği olduğu bilinen bölgelerde bulunan tarım alanlarında, bu eksikliğe dayanıklı bitkiler yetiştirilmelidir. Tahıllarda ve diğer bitki türlerinde çinkonun alımından, taşınımından ve depolanmasından sorumlu proteinleri kodlayan genlerin farklı anlatımından kaynaklanan genotipik varyasyonlar vardır. Bu nedenle bitkilerde çinko etkinliğinin belirleyicisi olan genler izole ve karakterize edilmelidir. Ayrıca bu genlerin hücre içindeki fonksiyonları ve anlatımlarının kontrol mekanizmaları belirlenmelidir. Bu şekilde tarımsal bitkilerde biyoteknolojik yöntemlerle çinko etkinliği özelliği geliştirilebilecektir.Bu çalışmada yabani arpa ( Hordeum spontaneum) bitkisinin çinko eksikliği durumunda farklı anlatım yapan genlerinin izolasyonu yapılmıştır. Baskılayıcı çıkarım hibridizasyon yöntemi kullanılarak, Hordeum spontaneum yaprak, kök ve gövdesinden üç ayrı cDNA çıkarımlı cDNA kütüphanesi kurulmuştur. Yaprak kütüphanesinden 960 klon, kök kütüphanesinden 384 klon için dizin analizi yaptırılmıştır. cDNA dizinlerinin EST dizinleri olarak değerlendirilmesi için biyoinformatik analizler yapılmıştır. Dizinler NCBI' a ( National Center for Biotechnology Information) ait GenBank veritabanıyla BlastN ve BlastP uygulaması kullanılarak karşılaştırılmıştır.Blast sonuçları incelendiğinde elde edilen cDNA dizinlerinin Rubisco, Ferredoxin- NADP reduktaz, Lipid Transfer Protenleri, Karbonik Anhidraz, Klorofil A- B binding, Translasyon Uzatıcı Faktör, Glutatyon- S- transferaz, Katalaz ve ZIP protein kodlayıcı genlere önemli derecede benzerlik gösterdiği bulunmuştur.Anahtar Kelimeler: Çinko, Hordeum spontaneum, Baskılayıcı Çıkarım Hibridizasyon Yöntemi, Çinko eksikliği, EST, Biyoinformatik, Phred/ Phrap, CAP3

Abstract:
CONSTRUCTİON OF SUPPRESSION SUBSTRACTION LIBRARIES FOR CLONING OF BARLEY GENES DIFFERENTIALLY EXPPRESSED UNDER ZINC- DEFİCİENT CONDITIONS AND THEIR BIOINFORMATIC ANALYSISBaşak ÇELİK ALTINIŞIKDepartment of BiologyMSc. ThesisAdvisor: Assist. Prof. Dr. Şenay VURAL KORKUTZinc (Zn) is essential for all organisms as a micronutrient. Zinc is required as a cofactor for more than 400 enzymes and plays critical structural roles for many proteins. It also plays a significant role in gene expression as a structural component in a large number of Zn- dependent transcription factors. Zinc deficiency is considered as a widespread health problem throughout the world. Therefore there is a need for growing more zinc efficient plants in regions where zinc deficiency is common. Genotypic variations for zinc uptake efficiency have been found for crops and other plant species. These variations are due to the differential expression of many genes encoding proteins that functions in absorption, translocation and storage of zinc. The genes which determine zinc efficiency must be isolated and characterized. In addition their in vivo functions and control of expressions must be analyzed. This can lead to improvement of zinc efficiency treat using biotechnological methods.In this study wild barley ( Hordeum spontaneum) genes which are expressed differentially in response to zinc deficiency were isolated . Three separate substracted cDNA libraries were constructed from leaves, roots and stems of Hordeum spontaneum using Suppressive Substracted Hybridization ( SSH) method. 960 clones from leaf library and 384 clones from root library were sequenced. Bioinformatic Analysis were performed to convert raw sequence data to EST data . The sequences were compared to the GenBank database of NCBI using BlastN and BlastP tool.Blast results indicated that cDNA sequeces showed significant similarity to Rubisco, Ferredoxin- NADP reductase, Lipid Transfer Protein, Carbonik anhidrase, Chlorophyll A- B binding proteins, Translation Elongation Factor, Glutatyon- S- transferase, Catalase ve ZIP protein encoding coding genes.Key words: Zinc, Hordeum spontaneum, Suppressive Substractive Hybridization, Zinc deficiency, EST, Biyoinformatic, Phred/ Phrap, CAP3