Fusarium graminearum'un mitokondrisinde bulunan cox3'ün karakterizasyonu

Abstract

Sitokrom c oksidaz (kompleks IV) mitokondride bulunan büyük bir transmembran proteinidir ve ETZ’ndeki son elektron alıcısıdır. Enzim ETZ’nde oksidasyonla açığa çıkan elektronların moleküler oksijene aktarılmasından sorumludur. Heteromultimerik enzimde bakterilerle paylaşılan üç alt birimden biri cox3 geninin ürünü olan COIII alt birimidir. Diğer iki alt birimden farklı olarak işlevi henüz tam olarak aydınlatılmamıştır. Bu çalışmada cox3 geninin karakterizasyonu bitki patojenlerinden Fusarium graminearum’da gerçekleştirildi. Bu amaçla Türkiye ve İran’dan örneklenmiş, morfolojik ve genetik özelliklerine göre tanımlanmış 45 adet izolatın mitokondri DNA’sı izole edildi. Biyoinformatik araçlar kullanılarak tasarlanan özgün primer çifti ile cox3 gen bölgesi polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ile çoğaltıldı. 527 bç’lik çoğaltım ürünü 39 izolattan elde edildi. Çoğaltım ürünleri saflaştırıldıktan sonra nükleotid dizi bilgisi Sanger yöntemi ile belirlendi. Nukleotid dizilimleri CLUSTALW programı kullanılarak hizalandı. İzolatlar arasındaki ilişki BLASTN analizi ile belirlendi. Gen üzerindeki nükleotid değişimlerinin okunma çerçevesinde neden olduğu değişimler ORF FINDER programı ile belirlendi. 26 izolatta cox3 geninin ORF’sinin (135-372 bç) farklı boyutta (37-123 amino asit) polipeptid zincir sentezi için şifre taşıdığı belirlendi. Tek nükleotid polimorfizmleri ve delesyonların cox3 genindeki yaygın varyasyonlar olduğu ve çerçeve kaymasına yol açarak farklı polipeptidlerin sentezine neden olduğu gösterildi. Elde edilen bulgular tür içinde divergensin ve bireyler arasındaki filogenetik ilişkinin belirlenmesine katkı sağladı. Çalışma F. graminearum’da ilk defa cox3 geninin karakterizasyonunun yapılması ve populasyon yapısı hakkında bilgi sağlaması bakımından büyük önem taşımaktadır. Yapılacak ileri analizler bu değişimlerin farklı işlevli polimorfik protein alt birimlerinin sentezlenmesine mi ya da işlevsel olmayan ürünlerin birikimine mi yol açacağını ortaya koyması bakımından da önemli olacaktır.