Identification of alternative oxidase encoding genes in Caulerpa cylindracea
| dc.contributor.advisor | Ünlü, Ercan Selçuk | |
| dc.contributor.author | Ünüvar, Ömer Can | |
| dc.date.accessioned | 2024-09-27T21:23:03Z | |
| dc.date.available | 2024-09-27T21:23:03Z | |
| dc.date.issued | 2016 | |
| dc.department | BAİBÜ, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Ana Bilim Dalı | en_US |
| dc.description | Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Ana Bilim Dalı | en_US |
| dc.description.abstract | Alternatif oksidazlar (AOX) türlerin farklı ortam koşullarına adaptasyon sürecinde yer alırlar. Mitokondrial AOX proteinlerinin elektron transport zinciri boyunca elektron akışında ve mitokondrial retrograde sinyal iletim yolağının düzenlenmesinde işlevleri olduğu açıklanmıştır. Alternatif oksidazların eşeyli ve vejatatif üreme fonksiyonlarında, oksidatif strese, soğuk strese, besin yetersizliğine ve biotik ataklara karşı dirençlerinde rol aldıkları karakterize edilmiştir. Alternatif oksidazlar bitki, mantar ve alglerde tanımlanmışlardır. Caulerpa cylindracea terörist yosun olarak da bilinen istilacı bir deniz yosun türüdür. Türün doğal alanları Güneydoğu Avustralya kıyıları olmasına rağmen türün istila etkileri Akdeniz ve Ege Denizi kıyılarında gözlemlenmiştir. Türün diğer türlere göre avantajı, soğuğa, besin yetersizliğine, patojen ataklarına karşı direnç göstermesi ve hem vejetatif hem de eşeyli yollarla üreyebilmesindedir. Ayrıca bu tür istila ettiği bölgelerde oksijen seviyesini düşürüp toprak yapısını değiştirerek diğer bitki türlerin yaşama olanağını yok etmekte ayrıca salgıladığı ikincil metabolitler vasıtasıyla çevresindeki canlılığın da olumsuz etkilenmesine sebep olmaktadır. Bu özellikler, alternatif oksidaz enzimlerinin aktif şekilde kullandığını işaret etmekte olup C. cylindracea üzerine alternatif oksidazları kapsayacak şekilde yapılmış herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Tür üzerine yapılan genetik çalışmalar çoğunlukla türün filogenetik konumunun belirlenmesine yönelik olup türün stres direnci ve yayılım karakteristikleri hususunda biyokimyasal veriler yetersizdir. C. cylindracea'ya istilacı güç sağlayan özelliklerin birçoğunun moleküler düzeyde AOX proteinlerinin kontrolü altında olduğu farklı bitki türlerinde ayrı ayrı gösterilmiştir. Buradan hareketle genel hipotezimiz C. cylindracea türünün istilacı özelliklerinin doğrudan AOX proteinleri ile ilişkili olduğudur. Çalışma hipotezimiz ise türün en az bir AOX genini kodladığı yönündedir. Bu hipotezi test etmek için bu çalışmanın amacı C. cylindracea türünde mitokondriyal AOX proteini kodlayan gen veya genlerin tanımlanmasıdır. Örnekler Seferihisar/İzmir'den toplanmıştır ve örneklerin transkriptom analizi yapılmıştır. 27737 transkript RNA-Seq verileri kullanılarak tanımlanmıştır. Detaylı biyoenformatik çalışmaları iki farklı mitokondriyal alternatif oksidaz proteini kodlayan gen varlığını açıklamıştır. Blast analizini DNA sekansı üzerinden yapıldığında herhangi bir eşleşme gözlenmemektedir. Bu sebeple biyoinformatik düzeyindeki karakterizasyon çalışmalarında protein dizileri temel alınarak analizlere devam edilmiştir. Analiz sonrası eşleşen sekanslara bakıldığında gerek domain bölgeleri gerekse sekans uzunlukları olarak farklı türlere ait alternatif oksidaz proteinlerine yüksek oranda (eşleşme yüzdesi 5 tür için %50'den büyük) benzerlik gösterdikleri görülmektedir. Tanımlanan AOX genlerinin dizi doğrulamaları başarıyla yapılmış ve gelecek gen ekspresyon çalışmalarında kullanılmak üzere maya vektörü içerisine aktarılmıştır. Çalışma kapsamında elde edilen transkriptom verileri ve AOX dizilerinin bilinmesi türün istilacı özelliklerinin anlaşılmasında gelecek çalışmalara yardımcı olacaktır. | en_US |
| dc.description.abstract | Alternative oxidases (AOX) are involved in adaptation of organisms to different environmental conditions. Function of mitochondrial AOX proteins have been described for electron flow through electron transport chain and regulation of mitochondrial retrograde signaling pathway. The roles of AOX proteins have been found in sexual reproduction, vegetative reproduction, and resistance against oxidative stress, cold stress, starvation and biotic attacks. Alternative oxidases have been identified in plants, fungi and algae. Caulerpa cylindracea, also known as terrorist seaweed, is an invasive marine green algae. Although the natural habitats of the species are Australia coasts, the impact of the invasion have been monitored through Mediterranean and Aegean shores. C. cylindracea species have advantages against others by showing higher resistance to stress conditions such as cold, starvation, pathogen attacks and by their capability of sexual and vegetative reproduction. In addition, C. cylindracea have degenerative effects on the growth of other species by reducing peripheral oxygen level, changing the chemical structure of the benthos and producing secondary metabolites. Comparing the advantages of C. cylindracea over the niche and defined functional roles of mitochondrial alternative oxidase proteins, it is evident that AOX proteins are likely involved developing those advantageous skills in C. cylindracea. However, previous research have focused on characterization of the species using phenotypic approaches. There is limited data about biochemical and molecular mechanisms that take part in stress resistance and invasion characteristics. Several characteristics that help C. cylindracea to have invasive power individually demonstrated to be under control of AOX proteins in other plant species at molecular level. Thus our general hypothesis is that invasive characteristics of C. cylindracea is directly related with AOX proteins. The working hypothesis is that the species express at least one AOX gene. To test this hypothesis, the aim of this study is to identify mitochondrial AOX protein encoding gene(s) in C. cylindracea. We collected samples from Seferihisar/İzmir and carried out transcriptome analysis. 27737 transcripts were described from assembled RNA-Seq data. Detailed bioinformatic analysis revealed two different genes encoding mitochondrial alternative oxidase proteins. When the Blast analysis performed via DNA sequence, there was no matching. Therefore, characterization studies on the bioinformatics level were continued based on protein sequences. The domain locations and sequence lengths of the matching sequences show high similarities (Matching percentages of 5 species is greater than 50%) with AOX proteins of the different species after the analysis. The sequence verifications of the identified AOX genes were made successfully and they were subcloned into yeast vector for future expression studies. The achieved transcriptome data and identified AOX sequences will guide to understand the invasive properties of the species. | en_US |
| dc.identifier.endpage | 84 | en_US |
| dc.identifier.startpage | 1 | en_US |
| dc.identifier.uri | https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=DPTyuy3wRPq_qvCPSqUB6_QVyeFf4AuzPxiuflLsoFbnZ1B4B6deH19YYz9awTYs | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12491/17771 | |
| dc.identifier.yoktezid | 456364 | en_US |
| dc.language.iso | en | en_US |
| dc.publisher | Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi | en_US |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | en_US |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | en_US |
| dc.subject | Biyokimya | en_US |
| dc.subject | Biochemistry ; Deniz Bilimleri | en_US |
| dc.title | Identification of alternative oxidase encoding genes in Caulerpa cylindracea | en_US |
| dc.title.alternative | Caulerpa cylindracea türünde alternatif oksidaz kodlayan genlerin tanımlanması | en_US |
| dc.type | Master Thesis | en_US |
