Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) bitkisinde WOX gen ailesi üyelerinin genom düzeyinde tanımlanması ve tuz stresi sırasında ifade profilleri
Genome-wide identification of WOX gene family members in Phaseolus vulgaris L. and their expression profiling during salt stress
Yazar: SİMAY EZGİ AKBULUT
Danışman: DOÇ. DR. İLKER BÜYÜK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Homeobox transkripsiyon faktörlerinin bir sınıfı olan WUSCHEL- Related Homeobox (WOX) gen ailesi bitkilere özgü embriyonik modelleme ve gelişim, kök hücre onarımı, organ ve tohum oluşumu ve izole edilen doku-organların yenilenmesi gibi önemli gelişim süreçlerinde rol oynar. Bu tez çalışmasında transkripsiyon faktörü olan WOX gen ailesi üyelerinin, evrimsel süreçlere katkısını aydınlatmak ve bitki biyoteknolojisi sahasına fayda sağlamak için birtakım biyoinformatik veri tabanları ve programlar kullanılarak tanımlanması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Fasulye genomuna ait toplamda 18 adet WOX (Phvul-WOX) geni tanımlanmıştır. Tanımlanan gen ailesi üyelerinin; dizilerin hizalanması, korunmuş motiflerin belirlenmesi, proteinlerin homoloji modellemesi, gen duplikasyonları, homolog, homolog olmayan değişim oranları saptanmıştır. Bunların yanında; ekzon-intron analizi, filogenetik analizler, promotor bölgelerin analizi, hücre dışı yerleşim oranlarının tespiti, miRNA analizi, sinteni analizi, doku-spesifik mRNA ve tuz stresiyle ilişkili genlerin in siliko ifade analizi gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan filogenetik ağaç WUS, orta ve eski olmak üzere üç sınıfa ayrılmıştır. Ağacın güvenilirliği motiflerin belirlenmesi ve ekzon-intron aracılığıyla doğrulanmıştır. Phvul-WOX genlerinin bitkinin yaprak dokusundaki in siliko ifade analizi ve hedeflenen genlerin tuz stresi muamelesi sonrasında qPCR reaksiyonlarıyla mRNA ifade seviyeleri tespit etmekle birlikte verilerin normalizasyonu ve istatiksel analizi gerçekleştirilmiştir. Böylelikle bu çalışma P. vulgaris türünde WOX genlerinin tanımlanması ve tuz stresi ile ilişkilerinin tespiti konuları noktasında bir ilk olmaktadır. İlerleyen zamanlarda gerçekleştirilecek çalışmalara kaynak niteliğindedir.

Abstract:
The WUSCHEL-Related Homeobox (WOX) gene family, a class of homeobox transcription factors, plays a role in plant-specific embryonic modeling and important developmental processes such as embryonic development, stem cell care, organ and seed formation and regeneration of isolated tissues and organs. In this thesis, the identification
and characterization of the members of the WOX gene family, which are transcription factors, was carried out by using a number of bioinformatics databases and programs in order to illuminate the contribution to evolutionary processes and to benefit the field of plant biotechnology. A total of 18 WOX (Phvul-WOX) genes belonging to the bean
genome have been identified. Sequences alignment, determination of conserved motifs, homology modeling of proteins, gene duplications, homologous and non-homologous change rates were determined. Besides these; exon-intron analysis, phylogenetic analysis, analysis of promoter regions, detection of extracellular localization rates, miRNA analysis, synteny analysis, tissue-specific mRNA and in silico expression analysis of genes associated with salt stress were performed. The phylogenetic tree created is divided into three classes as WUS, intermediate and old. The reliability of the tree was verified by motif identification and exon-intron. In silico expression analysis of the identified
Phvul-WOX genes in the leaf tissue of the plant and after salt stress treatment of the target genes, mRNA expression levels were determined by qPCR reactions, normalization and statistical analysis of the data were performed. Thus, this study is the first in terms of identification of WOX genes in P. vulgaris species and determination of their relationship with salt stress. It is a resource for future studies.