Zeytin (Olea europaea L.) tokoferol biyosentezinde rol alan genlerin karakterizasyonu

Abstract

Zeytin (Olea europaea L.) ekonomik açıdan önemli, yaygın olarak yetiştiriciliği yapılan, yüksek E vitamini içeriğine sahip ve insan sağlığı açısından faydaları birçok çalışmaya konu olmuş bir Akdeniz bitkisidir. Sadece bitkilerde üretilen E vitamini tokoferoller olarak bilinen ve yüksek antioksidan özellikleri olan metabolitlerdir. Çoğunlukla yağ bitkileri tarafından üretilen E vitamininin kalp damar hastalıkları ve kanser gibi insan sağlığı açısından önemli hastalıklarda olumlu etkileri vardır. Tokoferollerin biyosentezinde bir grup metil transferaz ve siklaz enzimleri rol almaktadır. Zeytin türünde yakın zamanda transkriptomik çalışmalarla bazı süreçlerde rol alan genlere ait diziler ortaya çıkarılmış olmasına karşın henüz bu türde E vitamini biyosentezinden sorumlu genler tanımlanmamıştır. Bu tez çalışmasında zeytin tokoferol biyosentezinde rol alan genlerin tam uzunluktaki transkiptleri RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends) yöntemi ile elde edilmiştir. İlgili genlerin anlatımları meyve gelişiminin değişik evrelerinde real time PZR ile belirlenmiş ve aynı süreçlerde HPLC metodu ile tokoferol miktarları ortaya çıkarılmıştır. Çalışmada HPT1, VTE3, TCYC ve GTMT genlerinin zeytin meyvesi erken gelişim dönemlerinde anlatımlarının daha yüksek olduğu ortaya çıkarılmıştır. Biyosentez yolunda görev alan PDS1 genlerinin anlatımları ise zeytin gelişiminden etkilenmemiştir. HPLC analizleri de benzer şekilde erken dönemdeki meyvelerden elde edilen zeytinyağında daha yüksek konsantrasyonlarda E vitamini miktarının olduğunu göstermiştir.

Olive (Olea europaea L.) is an economically important, widely cultivated mediterranean fruit crop containing high amount of vitamin E that its beneficial effects on human health have been investigated. Vitamin E constitutes of metabolites with high antioxidant effects, known as tocopherols. Vitamin E is mostly synthesized by oil plants and reported for its beneficial effects on human diseases like coronary heart disease and cancer. A group of methyltransferase and cyclase enzymes takes role in tocopherol biosynthesis. Although, many genes related to diverse processes have recently been discovered via transcriptomic research in olive, no genes involved in vitamin E biosynthesis have not been characterized yet. Therefore in this dissertation the full length transcripts of genes involved in tocopherol biosynthesis were obtained with RACE method. Levels of gene expression through fruit development was compared by Real Time PCR and tocopherol content was analysed with HPLC in Olive. Our Expression studies showed that expression levels of HPT1, VTE3, TCYC and GTMT genes were higher in early maturation steps. However PDS1 expression was not affected by olive fruit maturation. Similarly HPLC analysis showed higher concentrations of vitamin E in early maturation steps.