Browsing by Author "Arslan, Büşra"

Now showing 1 - 3 of 3

Comparative bioinformatics analysis and abiotic stress responses of expansin proteins in Cucurbitaceae members: watermelon and melon.
(2023-03-01T00:00:00Z) İncili, Çınar Yiğit; Arslan, Büşra; Çelik, Esra Nurten Yer; Ulu, Ferhat; Horuz, Erdoğan; Baloglu, Mehmet Cengiz; Çağlıyan, Ebrar; Burcu, Gamze; Bayarslan, Aslı Ugurlu; Altunoglu, Yasemin Celik
Watermelon and melon are members of the Cucurbitaceae family including economically significant crops in the world. The expansin protein family, which is one of the members of the cell wall, breaks down the non-covalent bonds between cell wall polysaccharides, causing pressure-dependent cell expansion. Comparative bioinformatics and molecular characterization analysis of the expansin protein family were carried out in the watermelon (Citrullus lanatus) and melon (Cucumis melo) plants in the study. Gene expression levels of expansin family members were analyzed in leaf and root tissues of watermelon and melon under ABA, drought, heat, cold, and salt stress conditions by quantitative real-time PCR analysis. After comprehensive searches, 40 expansin proteins (22 ClaEXPA, 14 ClaEXPLA, and 4 ClaEXPB) in watermelon and 43 expansin proteins (19 CmEXPA, 15 CmEXPLA, 3 CmEXPB, and 6 CmEXPLB) in melon were identified. The greatest orthologous genes were identified with soybean expansin genes for watermelon and melon. However, the latest divergence time between orthologous genes was determined with poplar expansin genes for watermelon and melon expansin genes. ClaEXPA-04, ClaEXPA-09, ClaEXPB-01, ClaEXPB-03, and ClaEXPLA-13 genes in watermelon and CmEXPA-12, CmEXPA-10, and CmEXPLA-01 genes in melon can be involved in tissue development and abiotic stress response of the plant. The current study combining bioinformatics and experimental analysis can provide a detailed characterization of the expansin superfamily which has roles in growth and reaction to the stress of the plant. The study ensures detailed data for future studies examining gene functions including the roles in plant growth and stress conditions.
Comparative genomic analysis of expansin superfamily gene members in zucchini and cucumber and their expression profiles under different abiotic stresses.
(2021-12-01T00:00:00Z) Arslan, Büşra; İncili, Çınar Yiğit; Ulu, Ferhat; Horuz, Erdoğan; Bayarslan, Aslı Ugurlu; Öçal, Mustafa; Kalyoncuoğlu, Elif; Baloglu, Mehmet Cengiz; Altunoglu, Yasemin Celik
Zucchini and cucumber belong to the Cucurbitaceae family, a group of economical and nutritious food plants that is consumed worldwide. Expansin superfamily proteins are generally localized in the cell wall of plants and are known to possess an effect on cell wall modification by causing the expansion of this region. Although the whole genome sequences of cucumber and zucchini plants have been resolved, the determination and characterization of expansin superfamily members in these plants using whole genomic data have not been implemented yet. In the current study, a genome-wide analysis of zucchini () and cucumber () genomes was performed to determine the expansin superfamily genes. In total, 49 and 41 expansin genes were identified in zucchini and cucumber genomes, respectively. All expansin superfamily members were subjected to further bioinformatics analysis including gene and protein structure, ontology of the proteins, phylogenetic relations and conserved motifs, orthologous relations with other plants, targeting miRNAs of those genes and in silico gene expression profiles. In addition, various abiotic stress responses of zucchini and cucumber expansin genes were examined to determine their roles in stress tolerance. and from cucumber and from zucchini can be candidate genes for abiotic stress response and tolerance in addition to their roles in the normal developmental processes, which are supported by the gene expression analysis. This work can provide new perspectives for the roles of expansin superfamily genes and offers comprehensive knowledge for future studies investigating the modes of action of expansin proteins.
Salatalık ve kabak genomlarında ekspansin genlerinin belirlenmesi ve abiyotik stres koşulları altında gen ifade profillerinin değerlendirilmesi
(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022-06) Arslan, Büşra
Kabak ve salatalık besinsel ve ekonomik açıdan değerli, önemli tarımsal ürünleri içeren Cucurbitaceae familyasına aittir. Ekspansin gen ailesi, hem bitkilerin büyüme ve gelişiminde hem de stres toleransında rol oynayan önemli bir gen ailesidir. Ekspansin proteinleri çeşitli bitkilerde genom seviyesinde belirlenmiş olsa da kabak ve salatalıkta bu proteinlerin tam genomik veriler kullanılarak belirlenmesi ve karakterizasyonuna yönelik bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada biyoinformatik yöntemler kullanılarak kabak (Cucurbita pepo) ve salatalık (Cucumis sativus) genomlarında tanımlanan ekspansin genlerinin ve protein ürünlerinin karakterizasyonlarının yapılması ve çeşitli abiyotik stresler ile muamele edilen doku örneklerinde gen ifade seviyelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda kabak genomunda 49 adet, salatalık genomunda 41 adet ekspansin geni belirlenmiştir. Gen ontoloji analizi ile hücresel yerleşimleri, biyolojik işlevleri ve moleküler fonksiyonları belirlenen ekspansin proteinleri genellikle α heliks ve β tabaka yapısından oluşmaktadır. Kabak ve salatalığa ait ekspansin genlerinin Arabidopsis thaliana, Glycine max, Oryza sativa ve Populus triocarpa model organizmaları ile ortolog ilişkilerine bakılmış ve her iki bitki türünde de ortolog gen çifti sayısı en fazla soya ile bulunmuştur. Mikro-RNA (miRNA) analizine göre, kabak ekspansin gen transkriptlerini en fazla hedef alan miRNA’lar miR164 ve miR395 olup, salatalık ekspansin gen transkriptlerini en fazla hedef alan miRNA’lar ise miR156, miR159, miR164, miR168 ve miR395 olarak belirlenmiştir. Gen ifade profilleri belirlenen ekspansin genlerinden salatalıkta CsEXPB-04 ve CsEXPA-11, kabakta CpEXPA-20 ve CpEXPLA-14 genlerinin transkriptom verileri ve ortolog çalışmalarıyla da uyumlu olarak bitkinin normal gelişim sürecindeki rolüne ek olarak abiyotik stres toleransında da öne çıkan genler olduğu düşünülmektedir. Bu çalışma, ileri fonksiyonel analizler yapılarak ekspansin genlerinin detaylı olarak direnç mekanizmasındaki rollerinin aydınlatılmasına ve stres direnci yüksek bitkilerin yetiştirilmesine katkı sağlayacak değerli veriler sunmaktadır