Domateste MİR482e-3p ve FRG3 genleri arasındaki etkileşimin CRISPR sistemi aracılığıyla bozularak mutasyon oluşturulması

Abstract

Bitki stres dayanıklılık mekanizmalarının karmaşıklığı nedeniyle sürdürülebilir tarım ürünlerinin geliştirilmesinde geleneksel bitki ıslahı tekniklerinin başarısı sınırlı kalmakta olup, son zamanlarda genom düzeltme teknolojisi ile istenilen gen üzerinde mutasyon oluşturma ve diziye özgü değişiklikler yapılması gibi birçok işleve sahip olan yeni yaklaşımlar geliştirilmektedir. CRISPR; kolay tasarımı, yüksek etkinliği ve esnekliği sayesinde bitki genom düzeltme araçları arasından sıyrılmayı başarmış ve yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL) domateste verim düşüklüğüne sebep olan en önemli patojenlerden biridir. FOL ile mücadelede en etkili çözüm hastalığa karşı dirençli çeşit geliştirmektir. Tez kapsamında, hastalığa karşı direnç sağladığı bilinen FRG3 (FOL Resistance Gene 3) geninin ve bu geni regüle eden SlmiR482e-3p gen dizisinin CRISPR aracılığıyla yeniden düzenlenerek, miRNA'nın mRNA'ya olan afinitesinin düşürülmesi yoluyla SlFRG3 geninin ekspresyonunun arttırılması amaçlanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda SlmiR482e-3p geni üzerinde dizi değişikliği oluşturulmuş olup, bu mutasyonun miRNA'nın FRG3 mRNA'sına olan afinitesini düşürme, ve dolaylı olarak SlFRG3 geninin ekspresyonunu artırma potansiyeli bulunmaktadır.Due to the complexity of plant stress tolerance mechanisms, the success of traditional plant breeding techniques in the development of sustainable agricultural products is limited, and new approaches that have many functions such as making mutations and sequence-specific changes on the desired gene with genome editing technology have been developed recently. CRISPR; Thanks to its easy design, high efficiency and flexibility, has managed to stand out amongst the plant genome editing tools and has been widely used. Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici (FOL) is one of the most important pathogens causing low yield in tomato. The most effective solution in the fight against FOL is to develop resistant cultivars against the disease. Within the scope of this thesis, it is aimed to increase the expression of the SlFRG3 gene by reducing the affinity of miRNA to mRNA by rearranging the FRG3 (FOL Resistance Gene 3) gene, which is known to provide resistance to the disease, and the SlmiR482e-3p gene sequence that regulates this gene by CRISPR. As a result of the studies, a sequence change was created on the SlmiR482e-3p gene, and this mutation has the potential to decrease the affinity of miRNA to FRG3 mRNA and indirectly increase the expression of the SlFRG3 gene.