Ortam koşullarının Schizosaccharomyces pombe'de Rec12 gen anlatımı ve homolog rekombinasyon üzerine etkisi
The effect of environmental conditions on Rec12 gene expression and homologous recombination in Schizosaccharomyces pombe
Yazar: DENİZ YILMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEMİAN KARAER UZUNER
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Schizosaccharomyces pombe'nin Rec12 geninin proteini, 345 amino asit içerir ve çapraz geçişli krosingoverli rekombinasyon için gereklidir. Homolog rekombinasyon, prokaryotik ve ökaryotik organizmaların genom kararlılığını sürdürmesinde önemli rol oynamaktadır.

 Bu çalışmada tek hücreli ve ökaryotik bir model organizma olan Schizosaccharomyces pombe'de çeşitli stres koşulları altında Rec12, gen anlatımı ve homolog rekombinasyonundaki değişikliklerin karşılaştırmalı olarak araştırılması amaçlanmıştır.

Rekombinasyon frekansını artırmak için aynı kromozom üzerinde, birbirinden uzakta yerleşmiş genler bakımından mutan Schizosaccharomyces pombe ırkları İstanbul Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik laboratuvarının stoklarından seçilerek çaprazlandı ve %90 oranında zigot aşamasında bulunan hücrelere, CuSO4 ve H2O2 stresi uygulandı. Kontrol ve stres uygulanmış örneklerden, Random Spor Analizi yapıldı. Stres uygulanmış ve uygulanmamış zigotlardan RNA izole edildi ve revers transkripsiyon PCR yöntemi ile cDNA elde edildi. Gerçek Zamanlı PCR (RT-PCR) yöntemi kullanılarak, Schizosaccharomyces pombe Rec12 geninin farklı koşullardaki anlatımı değerlendirildi. 

Ayrıca stres koşullarının homolog rekombinasyon üzerine etkisinin anlaşılması için Random Spor analizi yöntemi ile elde edilen rekombinasyon frekansı, moleküler teknikler ile birlikte değerlendirildi. RT-PCR verileri ile karşılaştırılma yapıldığında, gen anlatımının azaldığı stres koşullarında, homolog rekombinasyon frekansında düşüş belirlendi.

Florasan mikroskobu ile yapılan görüntülemede CuSO4 stresi uygulanmış askuslarının bazılarında morfolojik farklılıklar gözlendi.

Abstract:
Schizosaccharomyces pombe Rec12 gene is coding 345 amino acid protein and it is required for crossover recombinations. Homologous recombination is important for prokaryotic and eukaryotic organisms to maintain their genome stability. 

In this study, our aim was to carry out a comparative research about how stress conditions are affecting the gene expression and homologous recombination of the unicellular, eukaryotic model organism Schizosaccharomyces pombe's Rec12 gene.

In order to increase the recombination frequency, suitable Schizosaccharomyces pombe mutant strains were chosen from Istanbul University Molecular Biology and Genetics Laboratory collection, which possess distant located genes on the same chromosome, and were crossbred. When zygotes were observed at the rate of %90, CuSO4 and H2O2 stress conditions were applied. Random Spore Analysis was performed for some control and stressed samples. RNA isolation was performed for control and stressed zygotes and cDNA's were obtained by reverse-transcription PCR method. Schizosaccharomyces pombe Rec12 gene expression level was analyzed by RT-PCR.  

In order to understand how stress conditions affect homologous recombination, recombination frequency was evaluated along with molecular techniques. Results that have been presented here showed that, recombination frequency and gene expression levels decreased proportionally depending on the stress condition. 

Observation by fluorescence microscopy showed morphological changes on some CuSO4 stressed asci.