Construction of plant gene expression vectors carrying ath-Mir393a gene and ıts target gene AFB3

Abstract

MicroRNAlar (miRNA) gen ekspresyonunu control eden ve kodlanmayan küçük RNA sınıfındandırlar. Bitki miRNA'ları büyüme, gelişimsel desenlendirme, ve abiyotik stress tepkileri de dahil olmak üzere birçok biyolojik süreçte görev alırlar.Önceki Glyphosate?e cevaben çıkartılmış miRNA profil sonuçlarımıza göre, Festuca arundinacea kontrol örnekleriyle karşılaştırıldığında ath-Mir393a % 5 glyphosate uygulamasında yüksek ifade edilmiş, % 20 glyphosate uygulamasında düşük ifade edilmiş bulundu. Ath-Mir393a F-box proteinlerinden olan TIR1 ve AFB1/2/3 transkriptlerini hedefleyen bir miRNA türüdür. F-box motifi protein-protein etkileşimlerine aracılık edip çoğunlukla SCF ubiquitin-ligaz komplekslerinin bileşenleri olarak protein yapısında bulunmaktadır. Bu sebeple bunların hücre içinde protein kararlılığını kontrol etmek gibi çok önemli rolleri vardır. Ayrıca TIR1 ve AFBlerin oksin reseptörü olarak oksin sinyalizasyon yolağı ile ilişkilendirildikleri gösterilmiştir.Ekili alanları istila eden yabancı otların kontrol edilebilmesi için genetik olarak tasarlanmış glyphosate`e dirençli kültivarların oluşturulması bir gereklilik haline gelmiştir. Bu sebeple bu çalışmada Gateway teknolojisi kullanılarak ath-Mir393a genini ve onun hedef geni olan AFB3`ü taşıyan iki bitki gen ifade vektörü tasarlandı. Ath-Mir393a ve AFB3 genleri ilk olarak ?entry vektör? içine alındı ve daha sonra Gateway`e uyumlu pEARLEY Gate100 Gateway ?destinasyon vektörü?ne? birleştirildi. Bu vektörler daha sonra Arabidopsis thaliana bitkisinin Agrobacterium-aracılı transformasyon yönteminde kullanıldı. Bu çalışmada tasarlanmış bu vektörler, glyphosate?e karşı bitki reaksiyonunun düzenlenmesiyle ilgili mikroRNAların araştırılması ve açıklanması yolunda iyi bir başlangıç noktası olacaktır.

MicroRNAs (miRNA) are a class of non-coding small RNAs that regulate gene expression. Plant miRNAs are involved in a broad range of biological processes including growth, developmental patterning and abiotic stress responses.In our previous miRNA profiling results in response to glyphosate, ath-Mir393a was found to be up-regulated at the 5 % glyphosate application whereas down-regulated at the 20 % foliar glyphosate application when compared to control samples of Festuca arundinacea. Ath-Mir393a is a conserved miRNA species that targets F-box proteins TIR1 and AFB1/2/3 transcripts. F- box motif mediates protein-protein interactions and mostly found in proteins as components of SCF ubiquitin-ligase complexes. Hence they have very important roles in the maintenance of protein stabilities inside the cell. TIR1 and AFBs have shown that they are associated with auxin signaling pathways as auxin receptors.In order to improve the management of weed invasion on crop lands, the idea of developing genetically engineered cultivars which are glyphosate-resistant has become a necessity. Therefore in this study two plant gene expression vectors carrying Arabidopsis thaliana ath-Mir393a gene and AFB3 gene were constructed by using Gateway technology. Ath-Mir393a and AFB3 genes were first captured in ?entry vectors? and then recombined into pEARLEY Gate100 Gateway compatible ?destination vectors?. These vectors are later used for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana. These vectors constructed in this study will be a good starting point for exploring and elucidating the miRNAs associated with regulation of plant responses to glyphosate.