Bitkilerde ekspansin gen ailesinin biyoinformatik analizleri ve veritabanı oluşturulması

Abstract

Bitkiler yeryüzünde kendi besinini üreten ökaryotik canlılardır. Bitkiler aleminde çok fazla organizma bulunmaktadır ve canlıların yaşam kaynağı olan oksijenin üretilmesinden sorumludurlar. Bu da bitkileri solunum yapan canlılar için önemli kılmaktadır. Bitki hücrelerinde bulunan hücre duvarı, bitkiye destek sağlayan, turgor basıncına karşı hücreye esneklik katan ve en dış katmanda bulunan selülozik bir yapıdan oluşmaktadır. Hücre duvarı biyotik ve abiyotik birçok etmenden etkilenmektedir. Ekspansinler, hücre duvarına etki eden ve genişlemesini sağlayan bir protein ailesidir. Tüm bitkilerde ve hücre duvarının bulunduğu diğer canlılarda ifade edilmektedir. pH’a bağımlı olmak koşuluyla hücre duvarının genişlemesi yönünde etki göstermektedir. Bitkilerde; hücre büyümesi, meyve olgunlaşması, tohum çimlenmesi gibi gelişimsel süreçlerde görev aldığı bilinmektedir. Ekspansin gen ailesi dört alt aileye ayrılmaktadır. Bunlar; alfa expansin (EXPA), beta ekspansin (EXPB), alfa benzeri ekspansin (EXLA) ve beta benzeri ekspansindir (EXLB). Bu tez çalışması kapsamında toplam 70 adet bitkide bulunan ekspansin genlerine ait gen yapılarının, korunmuş motiflerin belirlenmesi, tahmini üç boyutlu yapılarının gösterilmesi gibi biyoinformatik analizler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ekspansinlerin hangi alt aileye ait olduğunun belirlenmesi amacıyla derin öğrenme yöntemi geliştirilmiştir. Yapılan analizlerin tamamı http://www.expansingenefamily.com/ adresinde veritabanı haline getirilmiştir. ‘Expansin Gene Family’ veri tabanı, çevrimiçi ücretsiz erişim sağlanabilen uluslararası bir veritabanıdır. Bu çalışma ile ekspansin gen ailesine yönelik çok geniş kapsamlı bir veri tabanı oluşturulmuş olup ekspansin genleri ile çalışmak isteyen bilim insanları için öncü bir çalışma niteliği taşımaktadır.