Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi

Gülruh ALBAYRAK (İstanbul Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Emre YÖRÜK, (Adres Yazılmamış)
Keriman GÜNAYDIN (İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, İstanbul, Türkiye)
2 4

Proje Grubu: KBAG Sayfa Sayısı: 51 Proje No: 216Z007 Proje Bitiş Tarihi: 15.10.2018 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 21-01-2020

Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi

Öz:
Araştırma projesi kapsamında, aurofusarin ve karotenoid biyosentez modellerinde yer alan PKS12, Gip6, Gip7 ve Gip4 genleri ile birlikte, CarA, CarB ve CarT genlerinin F. graminearum ve ilk defa F. culmorum izolatlarındaki varlığı ortaya konmuştur. Dizi hizalamaları ile miselyum renklenmesini etkileyebileceği gösterilen gen varyasyonlarının; genlerdeki tekli, ikili ve üçlü in- del bölgelerinin yanı sıra transisyon ve transversiyon tipinde baz değişimleri olduğu belirlenmiştir. Sıcaklık ve pH değişkenlerinin kombinasyonuyla oluşturulan deney gruplarında genlerin anlatım düzeyleri TaqMan hidroliz problarının kullanıldığı qPZR yöntemi ile belirlenmiş, ortam koşullarındaki değişim ile miselyum renklenmesi arasında ilişkili olabileceği ortaya konmuştur. Aurofusarin biyosentez yolağında PKS12nin deney koşullarındaki değişimden en az etkilenen, buna karşın Gip7nin en çok etkilenen genler oldukları saptanmıştır. Aurofusarin transkriptlerinin çoğaltıldığı tüm Fusarium izolatlarında, pigmentin hücre dışına pompalanmasından sorumlu transmembran proteinini kodlayan Gip4ün yolaktaki ilk gen kadar etkin olduğu da gözlenmiş, PKS12 ve Gip4ün bu yolak için yapılan çalışmalarda moleküler markır olarak taranabileceği ortaya konmuştur. Kültürlerden ekstre edilen aurofusarin bileşikleri ve ara metabolitlerinin TLC ile qPZR verileri F. graminearum 88-1, H- 11, 7F izolatları ile birlikte F. culmorum 9F ve F14 izolatlarının pigmentasyonun moleküler analizlerinin araştırılması için uygun izolatlar oldukları belirlenmiştir. Ancak çalışma kapsamında karotenoid bileşiklerinin ekstraksiyonu ve analizi etkin biçimde gerçekleştirilememiştir. Karotenoid biyosentez yolağı için seçilen genlerden ilk kademede görevli CarA ve son aşamadan sorumlu transmembran proteinini kodlayan CarTye ait anlatım düzeylerinin seçilen izolatlarda ortaya konmasına karşın ardışık kademelerin katalizinden sorumlu olan ürünü kodlayan CarBnin anlatımının olmaması (değerler kabul edilebilir seviye dışında kalmıştır) biyosentez reaksiyonunun tamamlanamamış olduğunu, nihai ürünün sentezlenemediğini, hücrelerde ara metabolit olan fitoenin birikmiş olabileceğini düşündürmüştür.
Anahtar Kelime: biyoinformatik analizi gerçek zamanlı PZR aurofusarin ve karotenoid biyosentezi Fusarium spp.

Konular: Biyoloji Kimya, Uygulamalı Biyokimya ve Moleküler Biyoloji
Erişim Türü: Erişime Açık
  • Altschul, S.F., Madden, T.L., Schaffer, A.A., Zhang, J., Zhang, Z., Miller, W., Lipman, D.J. 1997. “Gapped BLAST and PSI-BLAST: A new generation of protein database search programs”, Nucleic Acid Research, 17(25), 3389-02.
  • Ashley, J.N., Hobbs, B.C., Raistrick H. 1937. “Studies in the biochemistry of microorganisms LIII. The crystalline colouring matters of Fusarium culmorum (W.G. Smith) Sacc. and related forms”, The Biochemical Journal, 31, 385-97.
  • Avalos, J., Cerda`-Olmedo, E. 1987. “Carotenoid mutants of Gibberella fujikuroi”, Current Genetics, 11, 505–11.
  • Bayram, Ö., Braus H. 2012. “Coordination of secondary metabolism and development in fungi: the velvet familiy of regulatory proteins”, FEMS Microbiolgy Reviews, 36, 1-24.
  • Calvo, A.M., Wilson, R.A., Bok, J.W., Keller N.P. 2002. “Relationship between secondary metabolism and fungal development”, Microbiology and Molecular Biology Reviews, 66, 447- 59.
  • Campbell, N.B., Ali, M.M. 1994. “Organic Chemistry Experiments Microscale & Semi- Microscale”., 0534176119, ABD: Brooks/cole,
  • Chan. Y.A., Podevels, A.M., Kevany, B.M., Thomas, M.G. 2009. “Biosynthesis of Polyketide Synthase Extender Units”, National Institute of Health, 26, 90-114.
  • Daniel, J.D., Silvana, T.S., Plinho, F.H., Adriano, B. 2007. “Production of extracellular b- glucosidase by Monascus purpureus on different growth substrates”, Process Biochemistry, 42, 904-8.
  • De Santis, M.A., Gallo, M.A., Petruccioli, M. 2005. “Assessment of the dyeing properties of pigments from Monascus purpureus”, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 80, 1072-9.
  • Deveoğlu, O., Karadağ, R. 2011. “Genel Bir Bakış: Doğal Boyarmaddeler”, Fen Bilimleri Dergisi, 1, 21-32.
  • Doyle, J.J., Doyle, J.L., 1990. “A rapid total DNA preparation procedure for fresh plant tissue”, Focus, 12, 13-15.
  • Frandsen, R.J., Nielsen, N.J., Maolanon, N., Sørensen, J.C., Olsson, S, Nielsen, J, Giese, H. 2006. “The biosynthetic pathway for aurofusarin in Fusarium graminearum reveals a close link between the naphthoquinones and naphthopyrones”, Molecular Microbiology, 61, 1069-1080.
  • Frandsen, R.J., Albertsen, K.S., Stougaard, P., Sorensen, J.L., Nielsen, K.F., Olsson, N.S., Gieses, H. 2010. “Methylenetetrahydrofolate Reductase Activity Is Involved in the Plasma Membrane Redox System Required for Pigment Biosynthesis in Filamentous Fungi”, Eukaryotic Cell, 9, 1225-35.
  • Frandsen, R.J., Schütt, C., Lund, B.W., Staerk, D., Nielsen, J., Olsson, S., Giese, H. 2011. ”Two novel classes of enzymes are required for the Biosynthesis of Aurofusarin in Fusarium graminearum”, Journal of Biological Chemistry, 286(12),10419-28.
  • Fox, E.M., Howlett B.J., 2008. “Secondary Metabolism: regulation and role in fungal biology”, Current Opinion in Microbiology, 11, 481-7.
  • Hranueli, D., Peric, N., Borovicka, B., Bogdan, S., Cullum, J., Waterman, P.G., Hunter, I.S. 2001. „Molecular Biology of Polyketide Biosynthesis”, Food Technology and Biotechnolgy, 39, 203-13.
  • Jackson, M.B. 2010. „Nature’s chemicals. The naturalproducts that shaped our World”, Annals of Botany, 106, 6-7.
  • Jin, J., Lee, J., Lee, Y. 2009. “Characterization of carotenoid biosynthetic genes in the ascomycete Gibberella zeae”, FEMS Microbiology Letters, 302, 197-202.
  • Keller, N.P., Hohn, T. M. 1997. “Metabolic pathway gene clusters in filamentous fungi”, Fungal Genetics and Biology, 21, 17-29.
  • Keller, N.P., Turner, G., Bennett, 2005. “Fungal Secondary metabolism- from biochemistry to genomics”, Nature Microbiolgy, 3, 937-47.
  • Kim, J.E., Jin, J., Kim, H., Kim, J.C., Yun, S.H., Lee, Y.W. 2006. ”GIP2, a Putative Transcription Factor That Regulates the Aurofusarin Biosynthetic Gene Cluster in Gibberella zeae”, Environmental Microbiolgy, 72, 1645-52.
  • Kim, J.E., Jin, J., Kim, H., Kim, J.C., Yun, S.H., Lee, Y.W. 2008. ”Functional Characterization of Genes Located at the Aurofusarin Biosynthesis Gene Cluster in Gibberella zeae”, Plant Pathology Journal, 24, 8-16.
  • Kotakemori, M., Okada, K. 1966. Thin-layer Chromatography of Some Substituted Naphthoquinones. Agricultural and Biological Chemistry, 30, 935-936.
  • Livak, J.K., Schmittgen, T.D. 2001. “Analysis of relative gene expression data using real time quantitative PCR and the 2 -ΔΔCT method”, Methods, 25, 402-8.
  • Lysøe, E., Klemsdal, S.S., Bone, K.R., Frandsen, R.J., Johansen, T., Thrane U., Giese, H. 2006. “The pks4 gene of Fusarium graminearum is essential for Zearalenone production”, Applied and environmental microbiology, 72, 3924-32.
  • Lysøe E., Pasquali M., Breakspear A., Kistler H.C., 2011. “The Transcription factor FgStuAp influences spore development, pathogenicity and secondary metabolism in Fusarium graminearum”, Molecular Plant- Microbe Interactions, 24, 54-67.
  • Maniatis, T., Fritch, E.F., Sambrook, J. 1982. “Molecular cloning: a laboratuary manual”, ABD: Cold spring harbor laboratory press
  • Malz, S., Grell, M.N., Thrane, C, Maier, F.J., Rosager, P., Felk, A., Albertsen, K.S., Salomon, S., Bohn, L., Schäfer, W., Giese, H. 2005. “Identification of a gene cluster responsible for the biosynthesis of aurofusarin in the Fusarium graminearum species complex”, Fungal Genetics Biology, 42, 420-33.
  • Martinkova, L., Jzlova, P., Vesely, D., 1995. “Biological activity of polyketide pigments produced by the fungus Monascus”, Journal of Applied Bacteriology, 79, 609-16.
  • Medentsev, A. G., Arinbasarova, A. Yu., Akimeto, V. K. 2005. “Biosynthesis of Naphthoquinone Pigments by Fungi of the Genus Fusarium”, Biochemistry and Microbiology, 41, 503-07.
  • Nagia, F.A., El-Mohamedy, R.S.R. 2007. “Dyeing of wool with natural anthraquinone dyes from Fusarium oxysporum”, Dyes and Pigments, 75, 550-55.
  • Nelson, D.J., Maria F.S., Roseli D., Elisa E. 2002. “Ecological friendly pigments from fungi”, Criteria and Review of Food Science Nutrition, 42,53-66.
  • Pertsemlidis, A., Fondon, J.W. 2001. “Having a BLAST with bioinformatics (and avoiding BLASTphemy)”, Genome Biology, 2(10), 1-10.
  • Rai, H.S., M.S. Bhattacharyya, J. Singh, T.K. Bansal, P. Vats and U.C. Banerjee, 2005. “Removal of dyes from the effluent of textile and dyestuff manufacturing industry: A review of emerging techniques with reference to biological treatment”, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 35, 219-38.
  • Rozen, S., Skaletsky, H. 2000. “Primer3 on the WWW for general users and for biologist programmers”, Methods in Molecular Biology, 132, 365-86.
  • Sivakumar, V., Lakshmi, A.J., Vijayeeswaree, J., Swaminathan, G. 2009. “Ultrasound assisted enhancement in natural dye extraction from beetroot for industrial applications and natural dyeing of leather”, Ultrasonics Sonochemistry, 16, 782-89.
  • Sarlin, T., Yli-Mattila, T., Jestoi, M., Rizzo, A., Paavanen-Huhtala, S., Haikara, A. 2006. “Real- time PCR for quantification of toxigenic Fusarium species in barley and malt”, European journal of plant pathology, 114, 371-80.
  • Studt, L., Wiemann, P., Kleigrewe, K., Humpf, H-U., Tudzynski, B. 2012. “Biosynthesis of fusorubins accounts for pigmentation of Fusarium fujikuroi”, Applied and Environmental Microbiology, 78, 4468-4480.
  • Umeno, D., Tobias, A.V., Arnold, F.H. 2005. “Diversifying carotenoid biosynthetic pathways by directed evolution”, Microbiology and Molecular Biology Reviews, 69, 51–78.
  • Velmurugan, P., Kannan, S., Balachandar, V. 2009. “Natural pigment extraction from five filamentous fungi for industrial applications and dyeing of leather”, Carbohydrate Polymers, 79, 262-268.
  • Youssef, M.S., El-Maghraby, O.M.O., Ibrahimm, Y.M. 2008. “Mycobiota and Mycotoxins of Egyptian peanut (Arachis hypogeae L.) seeds”, International Journal of Botany, 4, 349-60.
APA ALBAYRAK G, yörük e, GÜNAYDIN K (2018). Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. , 1 - 51.
Chicago ALBAYRAK Gülruh,yörük emre,GÜNAYDIN Keriman Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. (2018): 1 - 51.
MLA ALBAYRAK Gülruh,yörük emre,GÜNAYDIN Keriman Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. , 2018, ss.1 - 51.
AMA ALBAYRAK G,yörük e,GÜNAYDIN K Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. . 2018; 1 - 51.
Vancouver ALBAYRAK G,yörük e,GÜNAYDIN K Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. . 2018; 1 - 51.
IEEE ALBAYRAK G,yörük e,GÜNAYDIN K "Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi." , ss.1 - 51, 2018.
ISNAD ALBAYRAK, Gülruh vd. "Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi". (2018), 1-51.
APA ALBAYRAK G, yörük e, GÜNAYDIN K (2018). Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. , 1 - 51.
Chicago ALBAYRAK Gülruh,yörük emre,GÜNAYDIN Keriman Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. (2018): 1 - 51.
MLA ALBAYRAK Gülruh,yörük emre,GÜNAYDIN Keriman Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. , 2018, ss.1 - 51.
AMA ALBAYRAK G,yörük e,GÜNAYDIN K Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. . 2018; 1 - 51.
Vancouver ALBAYRAK G,yörük e,GÜNAYDIN K Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi. . 2018; 1 - 51.
IEEE ALBAYRAK G,yörük e,GÜNAYDIN K "Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi." , ss.1 - 51, 2018.
ISNAD ALBAYRAK, Gülruh vd. "Fusarium Türlerinde Miselyum Renklenmesinin Moleküler Analizi". (2018), 1-51.
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 1:34

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları