Tuz stresi uygulanan yabani ve fosfatidik asit eksik arabidopsis mutantlarında fosfatidik asit ve antioksidan savunma sistemi arasındaki etkileşimin araştırılması
The role of phospholipase d (pld) in salt induced redox changes in arabidopsis
Yazar: ZEHRA ÖZGECAN TANYOLAÇ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TÜRKAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Kuraklık ve tuz stresi, bitkilerin üremesini ve yayılımlarını etkileyen en önemli çevresel faktörlerdendir. Kuraklık ve tuz stresi altında su kıtlığı durumunda, stomatal iletkenlik azalır, içsel CO2 konsantrasyonu düşer. Farklı metabolik yollar arasındaki koordinasyon kaybının moleküler O2 tarafından kabul edilmesine, yüksek enerji düzeyine sahip elektronlar neden olur. Bunun sonucunda reaktif oksijen türleri (ROS), kloroplast, mitokondri ve peroksizom gibi farklı bitki hücre bölmelerinde üretilir. ROS üretimi ve süpürülmesi arasındaki hassas dengenin kontrol edilmesi gerekmektedir. Son zamanlarda, tuz ve kuraklık stresinde ROS yanıtları içeren fosfolipaz D (PLD) aracılı sinyalleme gibi çeşitli bitkisel süreçler de ortaya konmuştur. PLD' ler stres yanıtlarında ikincil haberci olan fosfatidik asit (PA) üretmek için fosfolipidleri katalize ederler.Arabidopsis' te PLD' ler, protein dizilimleri ve biyokimyasal özelliklerine göre 6 farklı sınıfa ayrılır ve 12 PLD genini kodlar. PLD ?1, PLD ?, PLD ?3' nin kuraklık ve tuzluluk streslerine toleransları belirlenmiş fakat ROS ilişkileri ortaya konmamıştır.Bu çalışmanın amacı pld ?1, pld ?, pld ?3 tek ve pld ?1/?/?3 üçlü yoksun mutantları kullanarak A.thaliana' da bu PLD' lerin tuz ve kuraklığa bağlı redoks değişikliklerini ortaya koymaktır. Bu amaçla tuz stresi ve ozmotik stres altında NADPH oksidaz (NOX) aktivite, H2O2 miktarı, antioksidan enzim aktiviteleri ve lipid peroksidasyon seviyeleri bu mutantlar kullanılarak bakılmıştır.

Abstract:
Drought and salt stresses are major environmental factors that affect plant productivity and distribution. Absence of water decreases stomatal conductance and CO2 concentrations under drought or saline conditions. Loss of coordination between different metabolic pathways cause electrons with high energy state to be accepted by molecular O2. As a result, reactive oxygen species produced on different compartments of the plant cell, such as chloroplast, mitochondria and peroxisomes. Most studies propose that a delicate balance between ROS production and scavenging is orchestrated by a ROS gene network. Recently, phospholipase D (PLD)-mediated signalling has been implicated in various plant processes, including those involving ROS responses, such as salt and drought stress. PLDs catalyze the hydrolysis of structural phopholipids to produce phosphatidic acid (PA) which has been implicated to play a lipid second messenger role in many stress responses. Arabidopsis encodes 12 PLD genes, which can be divided into six different classes, depending on protein sequence and biochemical properties. PLD ?1, PLD ? and PLD ?3 has been identified in salt and drought however, its role in ROS participation was not addressed.The objective of this study is to clarify the role of each of these PLDs in salt and drought-induced redox changes in A. thaliana, using pld ?1, pld ?, pld ?3 single and pld ?1/?/?3 triple KO mutants. For this aim, NADPH oxidase (NOX) activity, H2O2 content, the activities of antioxidant enzymes and lipid peroxidation were compared under salt stress and mannitol induced-osmotic stress, using all different mutant backgrounds.