Crispr/Cas9 sistemi kullanılarak tütün (Nicotiana tabacum) bitkisinde DEK1 geninin susturulması

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Tarımsal Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AYŞEGÜL ŞENYER

Danışman: Musa Kavas

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Hücre içerisine yabancı DNA girişi olmaksızın bitki genom düzenlenmesi, genetiği değiştirilmiş bitkiler ile düzenlemenin oluşturduğu endişeleri en aza indirebilir. Genom düzenleme teknolojileri ile oluşturulan mutasyonların doğal olarak oluşan genetik mutasyon ve varyasyonlardan ayırt edilemediğinden dolayı bu teknolojinin kullanımı farklı alanlarda giderek artmaktadır. Bölgeye ya da bir gene özgü mutasyon ile tarım ürünlerinin hastalık ve zararlılara karşı direncinin geliştirilmesinde bu teknolojilerden yararlanılmaktadır. Ayrıca genlerin fonksiyonlarının tespit edilmesinde kullanılabilmektedir. Bu nedenlerle günümüzde yeni nesil genom düzenleme teknolojilerinden olan ZFN, TALEN ve CRISPR/Cas9 güçlü birer genom düzenleme araçları olarak karşımıza çıkmaktadır. Özellikle CRISPR/Cas9 yeniliği, maliyeti ve uygulanabilirliği nedeniyle son 5 yılda yoğun bir şekilde kullanılan bir genom düzenleme aracı olmuştur. Bitkiler için önemli olan genlerden bir tanesi DEK1 genidir. Uygun hücre adezyonu için gerekli olan DEK1, epidermal farklılaşmanın ve onarımının düzenleyicisidir. Yapılan bu çalışmada CRISPR/Cas9 sistemi kullanılarak DEK1 geninin susturulması amaçlanmıştır. DEK1'in 20. ve 25. ekzonlarına gRNA dizayn edilmiştir. Bu gRNA'lar bitki ifade vektörü olan PKI1.1R vektörüne klonlanmıştır. Elde edilen vektörün Agrobacterium aracılığıyla tütün bitkisine transformasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen genomu düzenlenmiş bitkilerin moleküler ve morfolojik analizleri yapılmıştır. Yapılan çalışmada hedef modifikasyonu gerçekleştirilmiş tütün bitkisinin normal tütün bitkisine göre stoma yapılarında değişiklikler olduğu ve tohum tutumunun olmadığı gözlemlenmiştir. Çalışmalarımız DEK1 aktivitesinin hücre duvarı kalınlığını ve bileşimini ve sonuç olarak epidermisteki hücre şeklini kontrol ettiğini göstermektedir. Böylelikle, bu teknik kullanılarak temel bilimlere yapılacak katkının yanı sıra moleküler ıslah çalışmalarına katkıda bulunacaktır.