Pamukta (Gossypium L.) epiallellerin tespitinde kullanılabilecek GS-KUP markırlarının geliştirilmesi

Abstract

Pamukta (Gossypium L.) Epiallellerin Tespitinde Kullanılabilecek GS-KUP Markırlarının Geliştirilmesi Ayşe SAĞIR Yüksek Lisans Tezi, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Mehmet KARACA Şubat 2020; 63 sayfa Endüstri bitkileri içerisinde yer alan pamuk (Gossypium L.), sanayinin birçok dalının ana ham maddesi olması nedeniyle gerek dünya gerekse de ülkemiz açısından önemli bir bitkidir. Hızla artan dünya nüfusu ve insanların değişen ve gelişen hayat standartları pamuğa duyulan ihtiyacı arttırmaktadır. Geçmişte çok hücreli organizmaların gelişim sırasında tek tip hücrelerden doku ve organları oluşturmak amacıyla farklılaşmasını ifade etmek amacıyla kullanılan epigenetik sözcüğü bu günlerde DNA dizisinde değişiklik olmaksızın genlerin ifade edilmesinde meydana gelen kalıtsal değişikleri açıklamak için kullanılmaktadır. Epigenetik düzenlemeler arasında en fazla çalışılmış ve en fazla anlaşılmış olan mekanizma DNA metilasyonudur. DNA metilasyonunun belirlenmesinde birbirlerinden farklı yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada epiallellerin tespitinde kullanılabilecek ekonomik ve altyapı gerektirmeyen "Methylation Sensitive Amplification Polymorphism" (MSAP) yöntemine benzerlik gösteren ve birimimizde geliştirilen Gen Spesifik Kısmi Uzunluk Polimorfizmi (GS-KUP) yönteminde kullanılacak lokus ve primer çiftlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada bitki materyali olarak dünya pamuk üretiminin %98'den daha fazlasının karşılandığı iki pamuk türü olan G. hirsutum L. ve G. barbadense L. DNA dizleri GenBank veri tabanından transfer edilerek kullanılmıştır. Belirli ölçüt kriterler kullanılarak GenBank veri tabanından indirilen DNA dizilerine spesifik primer çiftleri geliştirilmiştir. Geliştirilen primer dizileri üzerinde MspI ve HpaII izoşizomerlere ait palindromik tanıma bölgeleri bulunmakta olup, DNA palindromik bölgesinde yer alan sitozin bazında bulunabilecek metil grubuna göre farklılık tespit edilebilmektedir. Çalışmada 54 lokus üzerinde çalışma fırsatı sunan 88 adet primer çifti geliştirilmiştir. Geliştirilen primer çiftlerinin yarısı G. hirsutum ve diğer yarısıda G. barbadense genom dizilerinden tasarlanmıştır. Primer çiftlerinin her iki genomda çoğaltım yapabilecekleri ön denemelerde ortaya konulmuştur. Bunun için altı lokus seçilerek GS-KUP yönteminde denemeler kurulmuştur. Ön denemelerde geliştirilen primer çiftlerinin ümitvar olduğu tespit edilmiştir. Bu bağlamda lif gelişimiyle ilgili epiallelerin tespitinde kullanılabilecek oldukları görülmüştür. Tez çalışması kapsamında tasarlanan primer çiftleri ile epiallel markırları geliştirilerek bu markırların pamuk ıslahında lif kalite ve miktarının artırılmasına yönelik çalışmalarda kullanılabilme olanağı sunabileceği öngörülmüştür. Sonuç olarak bu çalışma son yıllardaki artış ile birlikte dünya pamuk üretiminin %98'lik kısmını kapsayan iki pamuk türünün epigenetik çalışmalarına farklı açılardan katkı sağlayabilecektir. Geliştirilen primer çiftleri ile hedeflenen gen ve gen bölgelerinde metilasyon düzeylerinin tespitinde kullanılacak markırların geliştirilmesinin yanı sıra ilgili genlerin ve gen elementlerinin epigenetiksel düzenlemelerinin anlaşılmasında da katkılar sağlanabilecektir.