Yazar "Üner, Buket" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • [ X ]
    Öğe
    Phylogenetic and Expression Analysis of CENH3 and APOLLO Genes in Sexual and Apomictic Boechera Species
    (Mdpi, 2022) Bakin, Evgeny; Sezer, Fatih; Özbilen, Aslıhan; Kılıç, İrem; Üner, Buket; Rayko, Mike; Taşkın, Kemal Melih
    Apomictic plants (reproducing via asexual seeds), unlike sexual individuals, avoid meiosis and egg cell fertilization. Consequently, apomixis is very important for fixing maternal genotypes in the next plant generations. Despite the progress in the study of apomixis, molecular and genetic regulation of the latter remains poorly understood. So far APOLLO gene encoding aspartate glutamate aspartate aspartate histidine exonuclease is one of the very few described genes associated with apomixis in Boechera species. The centromere-specific histone H3 variant encoded by CENH3 gene is essential for cell division. Mutations in CENH3 disrupt chromosome segregation during mitosis and meiosis since the attachment of spindle microtubules to a mutated form of the CENH3 histone fails. This paper presents in silico characteristic of APOLLO and CENH3 genes, which may affect apomixis. Furthermore, we characterize the structure of CENH3 by bioinformatic tools, study expression levels of APOLLO and CENH3 transcripts by Real-Time Polymerase Chain Reaction RT-PCR in gynoecium/siliques of the natural diploid apomictic and sexual Boechera species at the stages of meiosis and before and after fertilization. While CENH3 was a single copy gene in all Boechera species, the APOLLO gene have several polymorphic alleles associated with sexual and apomictic reproduction in the Boechera genera. Expression of the APOLLO apo-allele during meiosis was upregulated in gynoecium of apomict B. divaricarpa downregulating after meiosis until the 4th day after pollination (DAP). On the 5th DAP, expression in apomictic siliques increased again. In sexual B. stricta gynoecium and siliques APOLLO apo-allele did not express. Expression of the APOLLO sex-allele during and after meiosis in gynoecium of sexual plants was several times higher than that in apomictic gynoecium. However, after pollination the sex-allele was downregulated in sexual siliques to the level of apomicts and increased sharply on the 5th DAP, while in apomictic siliques it almost did not express. At the meiotic stage, the expression level of CENH3 in the gynoecium of apomicts was two times lower than that of the sexual Boechera, decreasing in both species after meiosis and keep remaining very low in siliques of both species for several days after artificial pollination until the 4th DAP, when the expression level raised in sexual B. stricta siliques exceeding 5 times the level in apomictic B. divaricarpa siliques. We also discuss polymorphism and phylogeny of the APOLLO and CENH3 genes. The results obtained may indicate to a role of the CENH3 and APOLLO genes in the development of apomixis in species of the genus Boechera.
  • Küçük Resim
    Öğe
    Unraveling the apomixis-related genes in Boechera genus: BM, APOLLO, and LEC2
    (Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, 2023) Üner, Buket; Taşkın, Kemal Melih
    Apomiksi, bitkilerde partenonegenez (cinsel üremenin döllenme aşamalarından kaçınma) ve apomayoz (mayozda anormalilerin görülmesi ya da mayozun engellenmesi) sonucunda dişi ebeveyne özdeş embriyolar üreten bir eşeysiz üreme yöntemidir. Genetiği değiştirilmiş veya hibrit bitkiler için sabit bir genotipe sahip mahsuller üretmek önemli bir özelliktir. Apomiksinin arkasındaki moleküler mekanizma karmaşık olması ve genetik altyapısının tamamen anlaşılamamış olması ile birlikte, apomikt ve eşeyli türler arasında farklı şekilde düzenlenen veya mayoz gibi apomiksideki önemli süreçlerde rollerinin bulunduğu bilinen aday genler literatürde mevcuttur. Apomiksis-Linked Locus (APOLLO), Baby BOOM (BBM) ve Leafy Cotyledon 2 (LEC2) genleri, apomiktik gelişim için aday genler olarak tanımlanmışlardır. Bu çalışmanın amacı, apomik ve eşeyli üreme sırasında BBM, LEC2 ve APOLLO genlerinin ekspresyon profillerindeki farklılıkların araştırılmasıdır. Ayrıca BBM ve LEC2 genlerinin gen klonlama ve dizi analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu çalımanın sonuçları, APOLLO geninin apo-alelinin Boechera'nın apomikt türlerinde, anter ve pistil dokularında apomayoz sırasında yüksek oranda gen anlatım göstermektetir ve eşeysel alelin mayoz sırasında eşeyli Boechera'da aynı sonuçları göstermektedir. Melezlemeden 5 gün sonra pistillerdeki gen anlatımında görülen keskin artışın, APOLLO geninin apo-aleli ile apomeiosis arasındaki ilişkiyi desteklediği gözlenmiştir. Melezlemeden 5 gün sonra sex-alelde bulunan aynı artışın, APOLLO geninin sex-aleli ile mayoz arasındaki ilişkiyi desteklediği gözlenmiştir. Ayrıca, LEC2 gen anlatımının apomikt B. divaricarpa ve eşeyli B.stricta bitkileri arasında önemli bir fark göstermediği belirlenmiştir. BBM geni, hem apomikt hem de eşeyli Boechera bitkilerinde melezleme sonrası pistillerde anlamlı bir anlatım göstermemesine rağmen, B. divaricarpa'nın anter dokularında mayozdan sonra keskin bir şekilde azalma göstermiştir ve pistil dokularında yüksek bir şekilde ifadeye uğramıştır. Bu BBM geninin apomict B. divaricarpa bitkisinde otonom embryo oluşumunu destekleyebileceğini göstermiştir. Ayrıca gen klonlama çalışmalarımız sonucunda B. divaricarpa bitkilerinde BBM ve LEC2 gen dizileri ortaya çıkarılmıştır. Bu çalışmanın bulguları, apomiktik yolların düzenleyici genlerinin keşfine önemli katkı sağlayacaktır.