Sorgum [Sorghum bicolor (L.) Moench] Genomunda BES1 Transkripsiyon Faktör Ailesinin Genom Çaplı Analizi

Abstract

BES1 transkripsiyon faktörü ailesi brassinosteroidlerin biyosentezinde önemli bir role sahiptir. Bitki büyüme ve gelişmesüreçlerini ve çevresel streslere yanıt mekanizmasını etkileyen bir steroid hormonudur. Bu çalışmanın amacı sorgum[Sorghum bicolor (L.) Moench] bitkisinin farklı dokularında farklı azot kaynakları (kontrol gübresi, amonyak, nitrat, üre)uygulanarak bu dokulardaki BES1 transkripsiyon faktörünün ifade profillerini belirlemek ve in siliko olarak BES1 genailesinin üyelerini genom çapında tespit ederek karakterize etmektir. Sorgum genomunda amino asit sayıları 190 ile 716,moleküler ağırlıkları 35.27 ile 80.54 kDa ve izoelektrik noktaları 5.0 ile 10.07 arasında değişen 9 Sobic-BES1 proteinibelirlenmiştir. Gen yapısı analizlerinde tahmini ekzonların sayısı 2 ile 10 arasında değişmiştir. S. bicolor, Arabidopsisthaliana ve Oryza sativa türlerinin BES1 proteinleri kullanılarak filogenetik ilişki tespit edilmiştir. Evrimsel süreçte Sobic-BES1-4 ve Sobic-BES1-9 genlerinin segmental duplike olduğu belirlenmiştir. İn siliko gen ifade analizlerine göre farklı azotkaynaklarının ve su kontrolünün uygulandığı kök ve sürgün dokularında Sobic-BES1-4 ve -9 genlerinin ifade seviyelerininen yüksek olduğu, diğer taraftan kullanılan azot kaynağına ve dokuya göre Sobic-BES1-1, Sobic-BES1-2 ve Sobic-BES1-8genlerinin ifade seviyelerinin farklılık gösterdiği belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları fonksiyonel gen araştırmaları içinbir temel sağlayacak olup, sorgum bitkisinde BES1 gen ailesinin anlaşılmasına katkı sunacaktır.

The BES1 transcription factor family has an important role in the biosynthesis of brassinosteroids. It is a steroidhormone that affects plant growth and development processes and the mechanism of response to environmental stresses. Theaim of this study was to determine the expression profiles of BES1 transcription factor in different tissues of sorghum[Sorghum bicolor (L.) Moench] by applying different nitrogen sources (controlled fertilized, ammonia, nitrate and urea) andto characterize BES1 gene family members through in silico methods. In sorghum genome, 9 Sobic-BES1 proteins withamino acid numbers ranged from 190 and 716, molecular weights between 35.27 and 80.54 kDa and isoelectric pointsbetween 5.0 and 10.07 were determined. In gene structure analysis, the number of estimated exons ranged from 2 to 10.Phylogenetic relationship was determined using BES1 proteins of S. bicolor, Arabidopsis thaliana and Oryza sativa species.Sobic-BES1-4 and Sobic-BES1-9 genes were found to be segmental duplicated in the evolutionary process. According to thesilico gene expression analysis, the expression levels of Sobic-BES1-4 and -9 genes were the highest in the root and shoottissues where different nitrogen sources and irrigation control were applied. On the other hand, the expression levels ofSobic-BES1-1, Sobic-BES1-2 and Sobic-BES1-8 genes were differed according to the nitrogen source and tissue used. Theresults of this study will provide a basis for functional gene research and contribute to the understanding of the BES1 genefamily in Sorghum bicolor.