NDR1/HIN1-LİKE (NHL) gen ailesinin ayçiçeği bitkisinde omiksyaklaşımlar kullanılarak karakterize edilmesi ve abiyotikstres altındaki rollerinin belirlenmesi

Abstract

NDR1/HIN1-benzeri (NHL) gen ailesinin temel bir işlevi, bitkilerin büyüme ve gelişim evrelerinin yanı sıra stres tepkilerini düzenlemektir. NHL gen ailesi, günümüze dek çeşitli bitki türlerinde biyoinformatik araçlar kullanılarak incelenmiş olmasına rağmen, Helianthus annuus (ayçiçeği) üzerinde henüz araştırılmamıştır. Bu araştırma, H. annuus'un tüm genomu boyunca NHL gen ailesinin tanımlandığı ve karakterize edildiği ilk çalışmadır. Çalışmada NHL gen ailesinin moleküler ve fizikokimyasal özelliklerini incelemek amacıyla çeşitli biyoinformatik araçlar kullanılarak in siliko bir yaklaşım benimsenmiştir. Sonuç olarak, 33 adet NHL geni keşfedilmiş ve filogenetik analizlere göre bu genler üç kategoride sınıflandırılmıştır. Eşanlamlı (Ks) ve eşanlamlı olmayan (Ka) substitüsyon oranlarının analizi, filogenetik ilişkiler ve sinteni desenleri, H. annuus, Arabidopsis thaliana ve Oryza sativa türlerinde NHL genlerinin poliploidizasyonu ve evrimi hakkında önemli bilgiler sağlamıştır. Transkriptom analizi, NHL genlerinin ayçiçeğinde dokuya özgü bir ifade değişim modeli gösterdiğini ortaya koymuştur. Ayrıca, kantitatif Real-Time PCR sonuçlarına göre H. annuus yapraklarında kuraklık stresine yanıt olarak NHL genlerinin mRNA seviyelerinde kontrole göre önemli farklılıklar tespit edilmiştir. Bunun yanında, PhotosynQ cihazı ile gerçekleştirilen ölçümlere göre birçok fotosentetik, biyokimyasal ve fiziksel parametrenin değiştiği gösterilmiştir. Genel olarak, bu araştırmanın sonuçları, H. annuus'ta NHL genlerinin gelişimi ve işlevlerinin altında yatan moleküler mekanizmalar hakkında önemli yeni bilgiler sunmaktadır.