Arabidopsis thaliana (L.) heynh. kallaz komponenti ß-1,3-glucanase`ın tanımlanması

Abstract

Bu çalışmada bir model organizma olan Arabidopsis thaliana (L.) Heynh bitkisinde henüz tanımlanmamış olan kallaz enzim kompleksi bileşeni ß-1,3-glukanaz kodlayan gen veya genlerin karakterize edilmesi amaçlanmıştır.Çalışmada öncelikle, ß-1,3-glukanaz gen ailesine dahil 50 gen biyoinformatik araçlar kullanılarak incelenmiş, üye genlerin ifade profilleri mikrodizilim veritabanları kullanılarak ortaya çıkarılmıştır. Kallaz bileşeni ß-1,3-glukanaz kodladığı varsayılan altı aday gen tespit edilmiştir. A. thaliana (L.) Heynh. bitkisinden total RNA izolasyonu kallaz enziminin aktif olduğu tetrat safhasındaki anterlerden gerçekleştirilmiştir. Aday genlerin anterdeki ifadeleri özgün primerler kullanılarak RT- PCR ve semi-quantitative RT-PCR aracılığı ile belirlenmiştir. Bu primerlerden sırasıyla 767, 609, 890, 840, 557 ve 672 bç' i büyüklüğünde DNA bantları elde edilmiştir. Ayrıca aday genlerin somatik (yaprak ve gövde) dokulardaki ifadeleri de karşılaştırma amacı ile ortaya çıkarılmıştır. PCR ürünleri %1' lik agaroz jel elektroforezi ile ayrılmış ve ethidium bromide ile boyandıktan sonra U.V. altında görüntülenmiştir. Bu sayede, biyoinformatik analizler sonucu aday olarak belirlenen altı genin anter ve somatik dokulardaki ifade profilleri belirlenmiştir. Buna göre somatik dokularda At3g55780 ve At3g61810 genlerinin ifadelerinin yüksek olduğu görülmüştür. Buna karşın anterde kalloz degredasyonu sırasında At4g14080, At3g23770 ve At3g55780 genlerinin tercihen ifade olduğu ortaya çıkmıştır. Bu sonuçlar Arabidopsis thaliana (L.) Heynh bitkisinde ß-1,3-glukanaz kodlayan At4g14080, At3g23770 ve At3g55780 genlerinin kallaz enzim kompleksi bileşeni olabileceğini göstermiştir

In this study, it is aimed to characterize gene or genes encoding the ß-1,3-glucanase components of callase enzyme that has not been identified before, in Arabidopsis thaliana as a modal organism.In this study, 50 genes belongs to ß-1,3-glucanase family 17 were screened by appliying various bioinformatic filters and microarray databases were revealed the expression profiles of these genes. Six candidate genes encoding ß-1,3-glucanase component of callase were determined. Total RNA was isolated from A. thaliana anthers at tetrad stage when callase enzyme is active. The candidate genes profiles in anthers were determined by RT-PCR using gene specific primers. The RT-PCR products obtained with these primers were 767, 609, 890, 840, 557 and 672 bp in lengths. Also the candidate genes expression profiles in somatic tissues were revealed to compare with anthers. PCR products separated in %1 agarose gel electrophoresis were stained with Ethidium Bromide and recorded on U.V. table. We observed that while genes were preferentially expressed in somatic tissues, in anthers during callose degradation At4g14080, At3g23770 and At3g55780 genes were expressed. These results indicate that At4g14080, At3g23770 and At3g55780 genes encoding ß-1,3-glucanase could be concluded to be part of the callase enzyme complex in Arabidopsis.