| Tez Künye | Durumu | ||
| Genome-wide mapping of nucleotide excision repair in arabidopsis root and shoot & the fate of LYM1/2 proteins during nodulation in Medicago truncatula / Arabidopsis kökünde ve sürgünde nükleotid eksizyon onarımının genom çapında haritalanması ve Medicago truncatula’da nodülasyon sırasında LYM1/2proteinlerinin kaderi Yazar:DUĞÇAR EBRAR ERDOĞAN Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ÖZTAŞ Yer Bilgisi: Koç Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı Konu:Biyoloji = Biology Dizin: | Onaylandı Yüksek Lisans İngilizce 2022 131 s. | ||
| Bitkiler, diğer birçok organizmanın aksine hareketli değildir ve bu da onları ultraviyole (UV) ışığı gibi çeşitli tehlikeli faktörlere karşı savunmasız hale getirir. UV ışığının DNA hasarına neden olduğu ve bunun da genetik kararsızlığa yol açtığı bilinmektedir. Organizmalar, genetik bilgi akışını düzgün bir şekilde korumak için farklı moleküler mekanizmalar yoluyla DNA hasarıyla başa çıkmanın yollarını bulmuşlardır. Nükleotid eksizyon onarımı (NER), bitkiler de dahil olmak üzere birçok organizma tarafından yaygın olarak kullanılan korunmuş bir mekanizmadır. Bu çalışmada, genom çapında DNA hasar tiplerini haritalamak için Arabidopsis thaliana’daki sürgün, kök ve fide dokularına Eksizyon Onarım Dizileme (XR-seq) yöntemi uygulanmıştır: CPD ve (6- 4) PP. Arabidopsis thaliana’nın global genom onarımına (GG-NER) ek olarak transkripsiyon-bağlı onarıma (TCR) sahip olduğu gösterilmiştir. İlginç bir şekilde, kök dokusu, UV ışığına maruz kalmamasına rağmen, seviyeleri UV’ye maruz kalan dokularınkine benzer ve önemli miktarda nükleotid eksizyon onarımı göstermiştir. Kök dokusu, topraktaki kimyasallar nedeniyle böyle bir onarım sergiliyor olabilir ve bu da NER mekanizması tarafından onarılan çeşitli DNA hasar ürünlerinin oluşumuna neden olabilir. Bu bulgu ile birlikte, onarım dinamikleri, bitki genomu boyunca DNA hasarı, gen aktivitesi ve kromatin erişilebilirliğinin daha iyi temel oyuncularını anlamak için model organizma Arabidopsis’te daha fazla araştırılabilir. Medicago truncatula, amonyum (NH3) elde etmek için azotla sınırlı koşullar altında rizobi ile karşılıklı ilişkiye giren bir model baklagildir. Bu etkileşimde rizobi atmosferik nitrojenden (N2) amonyum üreterek bitkiye verir ve karşılığında bitkilerin sağladığı karbon kaynağını kullanır. Bununla birlikte, bakterilerin, bitkilerin kök dokusu içindeki nodül organlarında hücresel süreçlerini sürdürmelerine nasıl izin verildiği sorusu ve mekanizması, ayrıntılı olarak ele alınmayı beklemektedir. Lizin motifi içeren reseptör (LysM) proteinleri, LYM1 ve LYM2, bitkilerin plazma zarlarında bulunur ve bakteriyel peptidoglikan yapı modellerine yanıt olarak doğuştan gelen bağışıklığı tetiklemekten sorumludur. Ayrıca, rizobinin gelmesi üzerine, LYM1 ve LYM2 proteinlerinin GPI çapalarının, bu proteinleri ortakyaşam zarından serbest bırakan parçalandığı bilinmektedir. Böylece, bu proteinler, hücre içi rizobinin hayatta kalabilmesi ve simbiyotik ilişkiye ulaşılabilmesi için bir bağışıklık tepkisi başlatmak için etkisiz hale getirilir. Bu çalışma, LYM1 ve LYM2 genlerinin bitki ekspresyon vektörlerine klonlanmasını ve lym1 ve lym2 mutantlarının genotiplendirilmesini içerir. LYM proteinlerinin diğer etkileşen partnerlerinin neler olduğu ve DNF2 proteininin yokluğunda LYM proteinlerine ne olduğu sorularının ileriki çalışmalarda çözülmesi gerekmektedir. | |||
| Plants, unlike many other organisms, are not mobile, which makes them vulnerable to a variety of hazardous factors such as ultraviolet (UV) light. UV light is known to cause DNA damage, which in turn leads to genetic instability. Organisms have found ways to cope with DNA damage by different molecular mechanisms to preserve genetic information flow properly. Nucleotide excision repair (NER) is a conserved mechanism widely utilized by many organisms, including plants. In this study, The Excision Repair Sequencing (XR-seq) method has been applied to shoot, root, and seedling tissues in Arabidopsis thaliana to map genome-wide DNA damage types: CPD and (6-4) PP. Arabidopsis thaliana has been shown to have transcription-coupled repair (TCR) in addition to global genome repair (GG-NER). Interestingly, root tissue, despite not being exposed to UV light, has demonstrated a significant amount of nucleotide excision repair, whose levels are similar to tissues exposed to UV. Root tissue might exhibit such repair due to the chemicals in soil, which might give rise to the formation of various DNA damage products repaired by the NER mechanism. Together with this finding, the repair dynamics could be further investigated in the model organism Arabidopsis to understand better essential players of DNA damage, gene activity, and chromatin accessibility throughout the plant genome. Medicago truncatula is a model legume that undergoes a mutualistic relationship with rhizobia under nitrogen-limited conditions to obtain ammonium (NH3). In this interaction, rhizobia produce ammonium from atmospheric nitrogen (N2) and provide it to the plant and in return, use the carbon source supplied by the plants. However, the question and mechanism of how the bacteria are allowed to maintain their cellular processes inside nodule organs within the root tissue of plants remain to be addressed in great detail. Lysin motif-containing receptor (LysM) proteins, LYM1 and LYM2, reside on plants’ plasma membranes and are responsible for triggering innate immunity in response to patterns of bacterial peptidoglycan structures. Furthermore, upon arrival of rhizobia, the GPI anchors of LYM1 and LYM2 proteins are known to be cleaved that releases these proteins from symbiosome membrane. Thus, these proteins are inactivated to initiate an immune response so the intracellular rhizobia could survive, and the symbiotic relationship can be attained. This study includes cloning of LYM1 and LYM2 genes into plant expression vectors and genotyping lym1 and lym2 mutants. The questions of what the other interacting partners of LYM proteins are and what happens to LYM proteins in the absence of DNF2 protein need to be resolved in further studies. | |||