Barley xyloglucan endotransglycosylase (XTH) expression patterns

Abstract

Bitki hücre duvarı çimlenme, vejetatif büyüme, çoğalma ve hücre yaşlanması gibi hücre siklusu aşamaları üzerinde etkisi vardır ve çevreden etkilenir.Ksiloglukan monokotillerde ve dikotillerde bulunan, selülozik olmayan ana polisakkarittir. Bitki hücre duvarının yapısında ve kuvvetinde rol oynar. Ksiloglukan zincirleri selüloz ile hidrojen bağı kurabilirler, böylece hücre duvarı yapısındaki bitişik mikrofibrilleri bağlayabilir ve hücre büyümesini kontrol edebilirler. Bitki ksiloglukan endo-transglikosilaz (XET) genleri CAZy sınıflandırmasında glikosid hidrolaz (GH) 16 ailesinin altailesi olarak yer alırlar. XET'lerin biyolojik görevleri net olarak gösterilememiş olsa bile hücre uzaması sırasında ksiloglukan polisakkaritlerini modifiye ederek hücre duvarı gevşemesinde önemli bir görevleri olduğu düşünülmektedir. Monokotillerde ve dikotillerde çok sayıda XET geni bulunmaktadır ancak bu genlerce şifrelenen enzimlerin hücre duvarı üzerindeki fonksiyonu tam olarak bilinmemektedir.Bu çalışmada tüm bu cevabı bilinmeyen sorulara cevap aramayı hedefledik. Hücre duvarı yapısı açısından önemlerini değerlendirebilmek için farklı günlerdeki arpa koleoptillerindeki ve çimlenme sırasındaki farklı arpa dokularındaki anlatım seviyelerini ölçtük. Arpayı model sistem olarak seçmemizin sebebi çimlenme sürecinin kolay bir şekilde çalışılabiliyor olması ve arpa XET genleri ve bunların anlatım düzeyleri hakkında bilgi bulunmasıdır. Bu çalışmada var olan bilgiler genişletilmiştir.Elde ettiğimiz datalar XTH1, XTH2, XTH3,. XTH4, XTH7, XTH8, XTH11, XTH12 genleri için yapılmış mikroarrey çalışmaları ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmadaki sonuçlar XTH2, XTH3,. XTH4, XTH7, XTH8, XTH11 için mikroarrey sonuçları ile örtüştüğünü göstermektedir.

Plant cell wall which strongly influenced by nature is deeply involved in the regulation of the life cycle, such as germination, vegetative growth, reproductive growth and senescence.Xyloglucan is a major non-cellulosic polysaccharide found in both monocot and dicot species where it plays an important role in the structure and strength of plant cell walls. Xyloglucan chains are capable of hydrogen-bond to cellulose, so in the cell wall they may tether adjacent microfibrils and so control cell expansion. Xyloglucan?s partial digestion with cellulase can also produce spesific oligosaccharides. The plant xyloglucan endo-transglycosylase (XET) genes are a subfamily of the glycoside hydrolase (GH) family 16 in the CAZy classification. Although the biological functions of XETs have not yet been unequivocally demonstrated, it is believed that they have an important function in the loosening of cell walls during cell elongation by its modification of xyloglucan polysaccharides.Both monocot and dicots species have large numbers of XET genes but the function of their encoded enzymes on cell wall structure is not well known.In this study we aimed at getting answers for all these unknown questions. We evaluated the expression levels of these genes in different day coleoptiles and different tissues of barley during germination and growth in order to determine their importance for cell wall structure. The reasons for our choice of barley as the model system is that it?s germination process is easily studied and there is already some pre-existing knowledge of barley?s XET genes and their expression levels, which will be expanded upon in this current study.These datas were compared with other microarrays studies for XTH1, XTH2, XTH3,. XTH4, XTH7, XTH8, XTH11, XTH12 genes. The results in this thises confirms microarray studies for XTH2, XTH3,. XTH4, XTH7, XTH8, XTH11 genes.