Review

Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu

Volume: 33 Number: 2 March 31, 2021
EN TR

Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu

Abstract

Sentromer hücre bölünmesi esnasında mikrotübüller aracılığıyla kromozomların yeni hücrelere eşit dağılımını sağlayan kompleks bir yapıdır. Böylesi bir kompleks yapı, tüm ökaryotlarda olduğu gibi bitki türlerinde de büyük ilgi çekerek farklı çalışma disiplinlerinin temelini oluşturmuştur. Çalışma disiplinlerinden birisi olan bitki sentromer biyolojisi, çeşitli bitki sentromerlerindeki benzerlik ve farklılıkları ortaya koyarak genom biyolojisi, taksonomi, filogeni gibi alanlara temel bilgiler sunmaktadır. Ökaryotlarda kromozomları üzerinde fonksiyonel olarak korunmuş sentromer, yapısal anlamda farklı özellikler gösterebilmektedir. Bu yapısal değişiklikler en yaygın anlamda iki yapısal unsur olan sentromere özgü histon H3 (CENH3) proteini ve sentromerik DNA dizileri bakımından ifade edilmektedir. Sentromer tiplerinin karakteristik yapısal özelliklerinin tanımlanabilmesi için klonlanarak dizilenmesi gerekmektedir. Ancak sentromerik DNA dizilerinde bulunan uzun tekrar DNA elementlerinden dolayı hatalı dizilemeler meydana gelebilmekte ve doğru fiziksel haritalar oluşturulamamaktadır. Bu nedenle bitki sentromer evrimi yeteri kadar çözümlenememiştir. Bitki sentromerini çözümleyebilmek amacıyla sentromer mühendisliği, bitki biyoteknolojisi ve biyoinformatik alanları birbiriyle entegre edilerek yeni analiz yöntemleri geliştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında, tarihsel perspektiften yola çıkarak çeşitli model bitkiler ve devamında baklagiller (Fabaceae) özelinde farklı epigenetik özellikteki sentromerik DNA dizileri ve sentromer proteinleri irdelenerek evrensel bitki sentromer yapısının özellikleri ortaya konulacaktır. Ayrıca sentromer mühendisliği aracılığıyla uygulamalı tarım bilimlerinde bitki ıslahına büyük yenilikler katabilecek farklı bilimsel çalışmalar sunulacaktır.

Keywords

Supporting Institution

Tübitak, COST, YÖK, Ayhan Şahenk Vakfı

Project Number

118O670, 118Z589, COST CA16212 - INDEPTH, YÖK 100/2000

Thanks

Bu çalışma, TÜBİTAK (118O670 ve 118Z589) ve COST CA16212 - INDEPTH projeleri tarafından desteklenmektedir. Yazarlar (HY, BŞY ve SDKÖ) YÖK 100/2000 Sürdürülebilir Tarım ve Bitki Biyoteknolojisi programı tarafından desteklenmektedir. Bitki Kromozom Laboratuvarımızdaki çalışmalarımız Ayhan Şahenk Vakfı tarafından desteklenmektedir.

References

  1. Mellone, B. G. (2009). Structural and temporal regulation of centromeric chromatin. Biochem Cell Biol, 87(1), 255-264. https://doi.org/10.1139/O08-121
  2. Santos, A. P., Gaudin, V., Mozgová, I., Pontvianne, F., Schubert, D., Tek, A. L., Dvořáčková, M., Liu, C., Fransz, P., Rosa, S., & Farrona, S. (2020). Tidying-up the plant nuclear space: Domains, functions, and dynamics. J Exp Bot, 71(17), 5160-5178. https://doi.org/10.1093/jxb/eraa282
  3. Henikoff, S., Ahmad, K., & Malik, H. S. (2001). The Centromere Paradox: Stable Inheritance with Rapidly Evolving DNA. Science, 293(5532), 1098-1102. https://doi.org/10.1126/science.1062939
  4. Talbert, P. B., Masuelli, R., Tyagi, A. P., Comai, L., & Henikoff, S. (2002). Centromeric Localization and Adaptive Evolution of an Arabidopsis Histone H3 Variant. The Plant Cell, 14(5), 1053-1066. https://doi.org/10.1105/tpc.010425
  5. Fukagawa, T., & Earnshaw, W. C. (2014). The Centromere: Chromatin Foundation for the Kinetochore Machinery. Dev Cell, 30(5), 496-508. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2014.08.016
  6. Jiang ve Birchler. (2013). Plant Centromere Biology (1. bs). John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/10.1002/9781118525715
  7. Robertis, D. (1987). Cell and molecular biology. 8th Edition. https://www.osti.gov/biblio/6157496
  8. Bickmore, W. A. (2001). Karyotype Analysis and Chromosome Banding. eLS. https://doi.org/10.1038/npg.els.0001160

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Review

Publication Date

March 31, 2021

Submission Date

December 2, 2020

Acceptance Date

February 17, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 33 Number: 2

APA
Yıldız, H., Yıldırım, B. Ş., Kara Öztürk, S. D., & Tek, A. L. (2021). Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 33(2), 308-323. https://doi.org/10.7240/jeps.834978
AMA
1.Yıldız H, Yıldırım BŞ, Kara Öztürk SD, Tek AL. Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu. JEPS. 2021;33(2):308-323. doi:10.7240/jeps.834978
Chicago
Yıldız, Hümeyra, Bilge Şevval Yıldırım, Sevim Döndü Kara Öztürk, and Ahmet L. Tek. 2021. “Bitki Kromozomlarında Sentromerlerin önemi, Moleküler Yapısı Ve Organizasyonu”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 33 (2): 308-23. https://doi.org/10.7240/jeps.834978.
EndNote
Yıldız H, Yıldırım BŞ, Kara Öztürk SD, Tek AL (March 1, 2021) Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 33 2 308–323.
IEEE
[1]H. Yıldız, B. Ş. Yıldırım, S. D. Kara Öztürk, and A. L. Tek, “Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu”, JEPS, vol. 33, no. 2, pp. 308–323, Mar. 2021, doi: 10.7240/jeps.834978.
ISNAD
Yıldız, Hümeyra - Yıldırım, Bilge Şevval - Kara Öztürk, Sevim Döndü - Tek, Ahmet L. “Bitki Kromozomlarında Sentromerlerin önemi, Moleküler Yapısı Ve Organizasyonu”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 33/2 (March 1, 2021): 308-323. https://doi.org/10.7240/jeps.834978.
JAMA
1.Yıldız H, Yıldırım BŞ, Kara Öztürk SD, Tek AL. Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu. JEPS. 2021;33:308–323.
MLA
Yıldız, Hümeyra, et al. “Bitki Kromozomlarında Sentromerlerin önemi, Moleküler Yapısı Ve Organizasyonu”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, vol. 33, no. 2, Mar. 2021, pp. 308-23, doi:10.7240/jeps.834978.
Vancouver
1.Hümeyra Yıldız, Bilge Şevval Yıldırım, Sevim Döndü Kara Öztürk, Ahmet L. Tek. Bitki kromozomlarında sentromerlerin önemi, moleküler yapısı ve organizasyonu. JEPS. 2021 Mar. 1;33(2):308-23. doi:10.7240/jeps.834978