Bazı Nigella sativa L. Genotiplerinde RAPD Markırları Kullanılarak DNA Sitozin Metilasyon Polimorfizminin Belirlenmesi
Determination of DNA Cytosine Methylation Polymorphism Using RAPD Markers in Some Nigella sativa L. Genotypes
Yazar: Uygur Göçer, Emine
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 11 No. özel sayı, 2021
Anahtar kelimeler: Agricultural, Veterinary and Food Sciences ; Ziraat, Veterinerlik ve Gıda Bilimleri ; Black cumin,Epigenetic,MspI-HpaII ; Çörek otu,Epigenetik,MspI-HpaII

Epigenetik, DNA baz değişimi olmaksızın gen ifadesi ve fonksiyonundaki kalıtsal değişimler olaraktanımlanmaktadır. DNA'da metilasyon ve histon proteinlerindeki kimyasal modifikasyonlar bitkilerde en çok çalışılan ikiepigenetik mekanizmadır. Epigenetik araştırmalarda düşük işlem hacimli ve yüksek işlem hacimli DNA metilasyon saptamateknikleri vardır. Düşük işlem hacimli tekniklerden bir tanesi de enzim tabanlı DNA sitozin metilasyonunun varlığına ya dayokluğuna dayanan bir yaklaşımdır. Bu yaklaşım kullanılarak biyolojik aktiviteleri ve terapötik potansiyeli olan Nigellasativa L. genotipleri için rastgele genlerde DNA sitozin metilasyonu araştırılmıştır. Bu çalışmada, beş farklı Nigella sativaL. türüne ait genotipler (Çameli, Eskişehir, Konya, Suriye, Şanlıurfa) arasındaki sitozin metilasyon farklılıklarını araştırmakiçin touch-down polimeraz zincir reaksiyonları metilasyon duyarlı-rastgele arttırılmış polimorfik DNA (TD-MS RAPD)tekniği kullanılmıştır. Bu genotipler fidelerinden izole edilen genomik DNA örnekleri touch-down polimeraz zincirreaksiyonlarından önce metilasyona duyarsız olan MspI restriksiyon enzimi ve metilasyona duyarlı HpaII restriksiyon enzimiile muamele edilmiştir. Kullanılan 8 oligonükleotid primerinden bir primer (OPB-12), beş genotip arasında metilasyonpolimorfizmleri ile sonuçlanmıştır. TD-MS-RAPD-PZR yöntemi basit ve temel cihazları gerektiren uygun maliyetliyöntemdir. Bu yöntem normal bir DNA termal döngü cihazı ve DNA jel elektroforez sistemi kullanılarak kolaycauygulanabilmektedir. Ancak bu yöntemle saptanan metilasyon polimorfizmlerinin düzeyi çörek otunda çok düşüktür. Beşfarklı çörek otu genomu arasında düşük düzeyde polimorfizm olduğu sonucuna varılmış olup bu durum çörek otu genomunun5’-CCGG-3’ içeriklerinin düşük olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir.

Epigenetics is defined as heritable changes in gene expression and function without DNA base changes.Methylation in DNA and chemical modification in histone proteins are the two most studied epigenetic mechanisms in plants.There exist low-throughput and high-throughput DNA methylation detection techniques in epigenetic research. One of thelow-throughput techniques is an enzyme-based approach based on the presence or absence of DNA cytosine methylation.Using this approach, DNA cytosine methylation in random genes was investigated for Nigella sativa L. varieties withbiological activities and therapeutic potential. This study, touch-down polymerase chain reactions methylation sensitiverandom amplified polymorphic DNA (TD-MS RAPD) technique was used to investigate cytosine methylation differencesamong genotypes of five different Nigella sativa L. species; Çameli, Eskişehir, Konya, Suriye and Şanlıurfa. Genomic DNAsamples extracted from the seedlings of these genotypes were treated with MspI, a relative methylation-insensitive restrictionenzyme and HpaII, a methylation-sensitive restriction enzyme before touch-down polymerase chain reactions. Among 8oligonucleotide primers used, one primer (OPB-12) resulted in methylation polymorphisms among the five genotypes. TheTD-MS-RAPD-PCR method is a simple and cost-effective method that requires basic equipment. This method can be easilyimplemented using a normal DNA thermal cycler and DNA gel electrophoresis system. However, the level of methylationpolymorphisms detected with this method is very low in black cumin. It was concluded that there is a low level ofpolymorphism among five different black cumin genomes, which is thought to be due to the low 5’-CCGG-3’ contents ofthe black cumin genome.