soyut Bilgisayar ortamında araştırma ile PBS3 geninin Kakao'da salisilik asit üretimindeki olası rolü
Özet
Kakao bitkileri için büyük bir tehdit oluşturan Badnavirüsler, özellikle Kakao şişkin sürgün virüsü (CSSV) böcekler tarafından yayılır. Bu DNA virüsleri, şişkin sürgünlere ve bodur büyümeye neden olarak verimi düşürür ve dünya çapında çikolata üretimini olumsuz etkiler. Salisilik Asit, bitkilerin virüslere karşı savunma sisteminin bir parçasıdır ve bitkilerde PR genlerini aktive eder. Arabidopsis thaliana ile yapılan homologi analizi, PBS3 (avr-PphB Duyarlı 3) gen ailesinin salisilik asit (SA) biyosentezinde potansiyel bir rol oynadığını düşündürmektedir. PBS3 proteini, Glutamati, İzokorisik asitle (İKA) birleştirerek İzokorismat-9-Glutamatı, ardından da salisilik asiti üretir. Bu çalışma, kakao (Theobroma cacao) genomunda PBS3 genlerini tanımlamak ve karakterize etmek için bilgisayar ortamında yöntemler kullanmıştır. Çalışmada, T. kakao'daki PBS3 ailesinin yapısal ve işlevsel özelliklerini açıklamak için gen yapısı, kromozomal konum, protein motifleri, filogeni, synteni, transkriptom ekspresyonu ve potansiyel mikroRNA hedefleri analiz edilmiştir. Bulgularımız, T. kakao'da üç kromozom boyunca dağılmış 24 PBS3 geni olduğunu ortaya koymuştur. PBS3 genlerinin bolluğu, tandem duplikasyonlara (ortolog olaylar) kıyasla segmental duplikasyonlar (paralog olaylar) yoluyla geniş bir yayılım olduğunu düşündürmektedir. Transkriptom analizi, T. kakao'nun bir mantar patojeni olan Phytophthora megakarya aşılamasına yanıt olarak PBS3 genlerinin yüksek ekspresyonunu göstermiştir. Ek olarak, Arabidopsis thaliana ile yapılan filogenetik analiz, hem T. kakao hem de Arabidopsis genlerini içeren GH3 ailesi içinde beş alt familya tanımlamış olup, bu genler işlevsel özellikler paylaşmaktadır. PBS3 geni ve SA üretiminde rol oynayan altta yatan mekanizmaların daha fazla araştırılması, araştırmacıların kakao çeşitlerinde hastalık toleransı geliştirilmesine yönelik bilimsel bilgiyi artıracaktır. Bununla birlikte, mevcut sonuçların doğrulanması ve bitki stres toleransında PBS3 ve ilişkili genlerin yukarı ve aşağı regülasyonunu kontrol eden mekanizmaları daha iyi anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Keywords: Theobroma cacao, Hastalık direnci, Badnavirus, Salisilik asit, PBS3 gen ailesi
