Browsing by Author "Ulu, Ferhat"

Now showing 1 - 5 of 5

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.
Immune responses to methanolic extract of black cumin (Nigella sativa) in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss).
(2017-08-01T00:00:00Z) Celik Altunoglu, Yasemin; Bilen, Soner; Ulu, Ferhat; Biswas, Gouranga
The immune stimulating effects of the methanolic extract of black cumin (Nigella sativa) in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) was evaluated. Variable concentrations of black cumin methanolic extract [0 (Control), 0.1 and 0.5 g kg of feed] were individually added to the basal diet and rainbow trout was fed for 30 days to assess the innate immune responses and growth performance. Feed conversion ratio significantly decreased in the group fed with 0.5 g kg black cumin extract. Respiratory burst activity was observed to be the highest in the 0.5 g kg black cumin extract fed group. Lysozyme and myeloperoxidase activities were significantly increased in fish of experimental groups compared to control (P < 0.05). TGF-β gene expression increased in black cumin 0.5 g kg treated group. IL-1β and TGF-β gene expressions decreased in black cumin 0.1 g kg administered group. Expression of IL-12 gene diminished in both the experimental groups. There was no significant difference in survival rates between black cumin extract treated fish groups and control (P > 0.05) after challenged with Aeromonas hydrophila. The results indicate that the methanolic extract of black cumin is a stimulator of some innate humoral immune responses, but it is ineffective for cytokine-related gene trancriptions in rainbow trout.
Innate immune and growth promoting responses to caper (Capparis spinosa) extract in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss).
(2016-10-01T00:00:00Z) Bilen, Soner; Altunoglu, Yasemin Celik; Ulu, Ferhat; Biswas, Gouranga
Cytokine responses, non-specific immune activity and growth promotion effect of dietary caper (Capparis spinosa) supplementation were examined in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Rainbow trout (12.04 ± 0.71 g) were fed diets containing three doses of caper methanolic extract [0 (Control), 0.1 and 0.5 g kg(-1) of feed] for 30 days. At the end of the feeding trial, expression levels of cytokine genes that included IL-1β, IL-8, TGF-β, IL-12p40, TNF-α1 and IL-10 in head kidney was analyzed using qRT-PCR, and blood and serum were collected to determine superoxide anion production (SAP), phagocytic, lysozyme and myeloperoxidase activities. Expression levels of all cytokines, except TNF-α1 were elevated in the 0.1 g kg(-1) caper extract fed fish group compared to other groups. In 0.5 g kg(-1) caper extract treated fish, only IL-12p40 and IL-10 genes were up-regulated compared to control group fish. SAP was increased in both caper extract treated groups compared to the control, and the highest level was observed in the 0.1 g kg(-1) group. Phagocytic activity in both the caper extract treated groups was increased compared to control with no differences observed between those groups. Lysozyme and myeloperoxidase activities were recorded to be the highest in the 0.1 g kg(-1) fed fish group compared to other groups. Growth promotion was affected positively when caper doses were increased. Survival rate was significantly higher in 0.1 and 0.5 g kg(-1) caper extract treated fish groups compared to control (P < 0.05) after challenged with Aeromonas hydrophila. These results indicate that caper extract stimulates innate immunity through cytokine-mediated responses and promote growth in rainbow trout.
Türk buğday çeşitlerinde kuraklık stresi altında mikrorna’ların yeni nesil dizileme teknolojileri ile dizilenmesi ve ifade analizlerinin belirlenmesi
(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022-06) Ulu, Ferhat
Buğday, 2020 yılında yaklaşık 219 milyon ha ekilebilir alan ve 761 milyon ton hasat ile en önemli tahıllardan biri olup, ekim açısından ilk sırada ve üretim açısından mısırdan sonra ikinci sırada yer almaktadır. Tuzluluk, yüksek sıcaklık ve kuraklık gibi abiyotik stresler, iklim değişikliklerine bağlı olarak buğday üretimine karşı önemli bir sorun oluşturmaktadır. Kuraklık, bitki büyümesini, gelişmesini ve hayatta kalmasını sınırlayan en yaygın abiyotik streslerden biridir. Bu nedenle, kök uzaması ve ozmotik stres düzenlemesi gibi çeşitli stratejiler, kendilerini kuraklığın sert etkilerinden korumak için bitkiler tarafından evrimsel süreç boyunca geliştirilmiştir. Kuraklık yanıtı; çoklu genler, proteinler, transkripsiyon faktörleri, metabolitler, hormonlar ve miRNA’ları içeren karmaşık bir mekanizmadır. MikroRNA’lar (miRNA’lar), bitkilerde ve hayvanlarda hedef gen ekspresyonunu düzenleyen, 20-24 nt uzunluğunda, endojen, çoğunlukla korunmuş, kodlama yapmayan küçük düzenleyici RNA’lardır. miRNA’lar hormon regülasyonu, büyüme, beslenme dengesi ve stres tepkileri gibi birçok biyolojik süreçte önemli rol oynamaktadırlar. Bu çalışmada, farklı kuraklık toleransı ve farklı ploidi seviyelerine sahip üç Türk buğday çeşidinde –Triticum aestivum cv. Yüreğir-89, hekzaploid çeşit (2n=6x=42, AABBDD), orta toleranslı; Triticum turgidum durum cv. Kızıltan-91, tetraploid çeşit (2n=4x=28, AABB), yüksek toleranslı; ve Triticum monococcum cv. monococcum (Einkorn/Siyez), diploid çeşit (2n=2x=14, AmAm), düşük toleranslı– kuraklık stresi sonucu oluşan daha önceden tanımlanmış ve tanımlanmamış miRNA’ların ve bunların hedef genlerinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Ayrıca, miRNA’ların ve hedef genlerinin ifade profilleri, hem yeni nesil dizileme hem de qRT-PZR kullanılarak ortaya çıkarılmıştır. Hedef genlerin Gen Ontolojisi (GO), MapMan yolak analizleri yapılarak hangi metabolik yollarda rol oynadıklarının belirlenmesi amaçlanmıştır Çalışmanın ilk aşamasında elde edilen dizileme sonuçları ve biyoinformatik araçlar ile gerçekleştirilen analizler sonucunda kuraklık cevabında rolü olduğu düşünülen miRNA’lar ve bunların hedef genleri, qRT-PZR ile kontrol edilmiştir. Belirlenen miRNA’lrda biri tae miR159a’dır. Bu miRNA’nın miRseq sonuçlarına göre her 3 buğday türünün yaprak dokusunda ifadesinin azaldığı görülmüş ve bu durumu qRT-PZR sonuçları da doğrulamıştır. Buna karşın, beklenildiği gibi tae-miR159a’nın belirlenen 3 hedef genin Yüreğir-89 ve Kızıltan-91’de ifadelerinin arttığı Siyez’de ise azaldığı tespit edilmiştir. Diğer yandan kök dokularında ise hem tae-miR159a ve hedef genler Yüreğir-89’da yaprak dokularına benzer bir ifade profili gösterirken Siyez ve Kızıltan-91’de miRNA’nın ifadesi artmış ve hedef genler ise azalmıştır. Sonuç olarak, farklı kromozom setlerine sahip buğday türleri arasında hangi miRNA’ların işlev gördüğü ve kuraklık stresi sonucu ifade edildiği gösterilmiştir. Bunun yanında, çalışılan ve kuraklık stresine farklı tepki verdiği bilinen buğday çeşitlerinin ploidi düzeyleri farklı olduğundan, kuraklığa duyarlı ve dayanıklı bireylerde tanımlanmış ve henüz tanımlanmayan yeni miRNA’ların durumu ve bu miRNA’ların köken aldığı buğday türleri de ilk kez bu çalışmada incelenmiştir. Ayrıca hem biyoinformatik yöntemler hem de degradom kütüphaneleri yardımıyla kuraklığa farklı tepki veren buğday türlerinde tanımlanan miRNA’ların hedef genleri tespit edilmiş ve bu hedef genlerin gen ekspresyon analizleri qRT PZR ile doğrulanmış ve ardından GO ve MapMan yolak analizleri ile kontrol edilmiştir. Bugüne kadar buğdayın farklı dokularında abiyotik stres ile ilişkili birçok miRNA tanımlanmış olmasına rağmen, farklı ploidi seviyelerine sahip buğday çeşitlerinde kuraklık stresine cevap veren miRNA’ların tespiti ve analizi ile ilgili literatürde bilgi eksikliği bulunmaktadır. Bu nedenle bu çalışma, farklı kromozom setlerine ve farklı kuraklık toleransı özelliklerine sahip Türk buğday çeşitlerinde kuraklık stresi ile ilgili moleküler mekanizmaların aydınlatılmasına ilişkin bilgileri ortaya çıkarmıştır