Arabidopsis thaliana'da endoplazmik retikulum (ER)-faji'nin hücre redoksu ile ilişkisinin araştırılması
An investigation on the relation between ER-phagyand cell redox in Arabidopsis thaliana
Yazar: FERİT ALTUNDAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ RENGİN ÖZGÜR UZİLDAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Arabidopsis thaliana = Arabidopsis thaliana ; Endoplazmik retikulum = Endoplasmic reticulum ; Homeostaz = Homeostasis ; Reaktif oksijen türleri = Reactive oxygen species

Özet:
Çevresel stres koşulları endoplazmik retikulum (ER) organelini etkileyerek proteinlerin yanlış katlanmasına veya katlanmamasına yol açar. Metabolik süreçlerle yok edilemeyip hücrede biriken bu proteinler ER stresi adı verilen bir soruna neden olur. ER'nin homeostazını sağlamak için hücrede birçok yol olup bunlardan son yıllarda üzerinde en çok çalışılanlarından biri ER'nin seçici bir şekilde yok edildiği ER-faji'dir. ER-faji hücredeki ER stresinin kapasiteyi aşmasıyla özellikle bazı genlerde meydana gelen ifadesel artışlar sonucu tetiklenen bir süreç olup bitkilerdeki mekanizması hakkında nispeten daha az şey bilinmektedir. Öte yandan ER'de proteilerin doğru katlanması için moleküler oksijen kullanılarak disülfid bağları oluşturulur. Ancak bu durum hücrede başta H2O2 (hidrojen peroksit ) gibi reaktif oksijen türlerinin (ROS) oluşmasına neden olur ve ER'in redoks dengesini bozulur. Hücreler bozulan redoks dengesinin tamiri için çeşitli antioksidan savunma mekanizmaları geliştirmişlerdir. Metabolik olarak bu antioksidanlardan bazılarını daha fazla üreten mutantlar stresle mücadelede avantajlı konumdadırlar. Bu nedenle biz de çalışmamızda sitosolik olarak daha fazla H2O2 üreten apx1-2 mutantını kullandık. Literatürde apx mutantlarının ER stresine karşı verdiği yanıtlar ile ilgili herhangi bir bilgi bulunmamaktadır. Bu mutantların ER-faji ile ilişkisi ilk kez bu çalışmada rapor edilmiş, tunikamisin uygulamasıyla oluşturulan ER stresinde, ilişkili genlerin ifadelerinde meydana gelen değişimler ilk kez ortaya konmuştur.

Abstract:
Environmental stress conditions affect the endoplasmic reticulum (ER), cause production of misfolding or non-folding of polypeptides. These peptides lead to a problem called ER stress. There are many ways in the cell to maintain the homeostasis of the ER, and one of the most studied in recent years is ER-phagy, in which the ER is selectively destroyed. ER-phagy is a process triggered by ER stress in the cell exceeding its capacity, especially as a result of expression increases in some genes, and relatively little is known about its mechanism in plants. On the other hand, disulfide bonds are formed in the ER using molecular oxygen for the correct folding of proteins. However, this situation causes the formation of reactive oxygen species (ROS), such as H2O2, in the cell, and the redox balance of the ER is disrupted. Cells have developed various antioxidant defense mechanisms to repair the disrupted redox balance. Mutants that produce more of some of these antioxidants metabolically are in an advantageous position in the fight against stress. Therefore, we used the apx1-2 mutant, which produces more H2O2 cytosolically in our study. There is no information in the literature about the responses of apx mutants to ER stress. The relationship of these mutants with ER-phagy was reported for the first time in this study, and changes in the expressions of related genes in ER stress induced by tunicamycin application were revealed for the first time.