Expansin Gen Ailesinin Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) Bitkisinde Biyoinformatik Karakterizasyonu ve Abiyotik Stres ile İlişkisinin Araştırılması


Büyük İ.

25. Ulusal Biyoloji Kongresi, İzmir, Turkey, 13 - 15 July 2023, pp.177

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: İzmir
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.177
  • Ankara University Affiliated: Yes

Abstract

Giriş ve Amaç: Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) bitkisi protein içeriği bakımından zengindir. Bundan dolayı insan beslenmesi için oldukça önemli bir kaynaktır. Ülkemizde tarımı ağırlıklı olarak İç Anadolu Bölgesinde yapılmaktadır. Expansin’ler ise bitkinin büyüyüp gelişmesinde rol oynayan ve çeşitli hormon yolaklarında yer alan bir gen ailesidir. Expansin gen ailesinin P. vulgaris genomunda tanımlanması, karakterizasyonu ve biyoinformatik analizleri bu çalışma ile ilk kez gerçekleştirilmiştir.

Gereç ve Yöntem: Expansin gen ailesi 4 alt aileye ayrılmaktadır. Bunlar α-expansin (EXPA), β- expansin (EXPB), α-benzeri expansin (EXLA) ve β-benzeri (EXLB) expansindir. Yapılan bu çalışmada P. vulgaris’e ait 30 adet Expansin geni tanımlanarak isimlendirilmiştir. Bu üyelerin 23 tanesi EXPA, 4 tanesi EXPB ve 1 tane EXLA ailesine aittir. EXLB alt ailesine iseP. vulgaris genomunda rastlanılmamıştır. Expansin genlerinin, 11 fasulye kromozomunun 10’unda rastgele bir şekilde lokalize olduğu tespit edilmiştir. Protein uzunlukları 245 ila 275 arasında, pH değerleri ise 9.68 ila 4.81 arasında değişmektedir ve çoğunlukla bazik özellik gösterdiği görülmüştür.Expansingen üyelerinin 3 boyutlu protein yapıları ve promotor bölgeleri analiz edilmiştir. Phaseolus vulgaris L. ile Arabidopsis thaliana arasında toplam 31 tane, Phaseolus vulgaris L. ile Glycine max L. arasında ise toplam 71 tane ortolog çift saptanmıştır. Gen üyelerinin ekzon-intron, motif yapıları ve hedefledikleri miRNA’lar tespit edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca transkriptom verileri (RNAseq) incelenerek;PvEXPA- 04PvEXPA-05PvEXPA-09 ve PvEXPA-13 gen üyelerinin kuraklık stresi karşısında gen ekspresyonlarında artış olduğu saptanmıştır. Bu gen üyelerinin deneysel veriler sonucunda da kuraklık stresi cevabında rol oynayacağı düşünülmektedir.

Bulgular ve Sonuç: Sonuç olarak abiyotik stres yolaklarında önemi bilinen Expansin genleri bu çalışma ile hem ekonomik hem de tarımsal açıdan oldukça büyük bir öneme sahipP. vulgaris üzerinde ilk kez incelenmiştir. İleride gerçekleştirilecek çeşit geliştirme çalışmalarına da rehber olacağı düşünülmektedir.