Kuraklık stresi altında karnitin' in, ros sinyali ve antioksidan sistem üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effects carnitine on reactive oxygen species signalling and antioxidant system under drought stress
Yazar: ESRA ÇANCIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. HEDİYE SEKMEN ESEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Botanik = Botany
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Arabidopsis thaliana = Arabidopsis thaliana ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Karnitin = Carnitine ; Kuraklık stresi = Drought stress

Özet:
Kuraklık gibi çevresel stresler, hücrelerdeki su dengesini bozarak bitkinin büyüme ve üretkenliğini sınırlayan temel faktörlerdir. Bitkiler, abiyotik streslerden biri olan kuraklığa karşı fizyolojik ve moleküler düzeyde yanıtlar vermektedir. Bu yanıtlardan birisi de ozmotik düzenlemedir. Ozmotik düzenlemenin en önemli basamağı hücre içinde ozmotik dengeyi sağlayan uyumlu bileşiklerin, yani ozmolitlerin depolanmasıdır. Prolin, glisin betain, mannitol gibi ozmolitlerin kuraklık-tuzluluk gibi stres koşulları altındaki işlevleri bilinmesine rağmen hayvan ve bakterilerde ozmolit ve antioksidan olarak görev alan karnitinin bitkilerdeki bu tip işlevleri hakkında bir çalışma bulunmamaktadır. Ayrıca, karnitin' in reaktif oksijen türleri (ROS) sinyallemesi üzerinde oluşturduğu etkiler ile ilgili literatürde herhangi bir çalışma yoktur. 
 Bu amaçla, Arabidopsis thaliana' nın yaban tip kolombiya (Col-0) ekotipi 48 saat kuraklığa maruz bırakılmış;  bağıl büyüme hızı, bağıl su içeriği, lipit peroksidasyonu, ROS oluşumu (H2O2 miktarı, NADPH oksidaz (NOX) aktivitesi), antioksidant savunma sistemi (süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), peroksidaz (POX), askorbat peroksidaz (APX), glutatyon redüktaz (GR), monodehidroaskorbat redüktaz (MDHAR), dehidroaskorbat redüktaz (DHAR) enzimlerinin aktiviteleri ve izoenzimleri)  incelenmiştir.
 Bu çalışma ile karnitinin antioksidan savunma sistemini nasıl etkilediği, su-su döngüsündeki rolü ve kuraklık altında dışarıda karnitin uygulamasının bitki üzerindeki etkileri aydınlatılmıştır. Sonuç olarak karnitin uygulamasının kuraklığın hücreye verdiği hasarı antioksidan savunma sistemini etkileyerek azalttığı bulunmuştur.

Abstract:
Environmental factors such as drought impair the cell- water balance and cause an inhibition on plant growth and yield. Plants give molecular and physiological responses to drought. One of these response is osmotic regulation. Accumulation of osmolytes – compatible solutes is an important stage of osmotic regulation. The roles of osmolytes such as proline, glycine betaine, mannitol has been identified under salinity and drought. However, there is no study on the functions of carnitine which is determined as osmolyte and antioxidant in bacteria and animals. Additionally, the effects of carnitine on the reactive oxygen signalling (ROS) is not known. With this aim, Arabidopsis thaliana wild type (Col-0) was subjected to 48 hours drought stress. And growth parameters, relative water content, lipid peroxidation, ROS production (H2O2 content, NADPH oxidase activity) antioxidant defence system (activities of SOD, CAT, POX, APOX , GR,  MDHAR, DHAR enzymes and isoenzymes) were measured.  
 In this study, how the application of carnitine affects and antioxidan defence mechanism, the role of catnitine in water-water cycle and what is the effects of exogeous application of carnitine under drought stress were enlightened.