Most Viewed

1

Türkiye’deki Salep Orkideleri Üzerine Yapılan Bazı In Vitro Çalışmalar

Yasemin Kemeç Hürkan

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2017.99.4

Manuscript Views: 114  |  Manuscript Download: 73

Abstract

Türkiye’deki tüm bölgelerde toplam  90 tür orkide ve bunların içinde 30 endemik orkide türü doğal olarak yetişmektedir. Orkidelerin çimlenmeleri doğada uzun yıllar almaktadır ve endosperm bakımından fakir olan orkideler çimlenmeleri için funguslarla mikorizal bir ilişki içinde olmaları gerekmektedir. Türkiye’de orkidelerle ilgili çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Ancak, bu çalışmalar Türkiye orkidelerinin korunması ve sürdürülebilir kullanımını sağlayacak düzeyde olmamıştır. Orkidelerle ilgili yapılacak çalışmaların in vitro üretim yöntemleri optimize edilmeli ve türlerin korunmaları yönünde yoğunlaşılmalıdır. In vitro çalışmalarda orkidelerin doğadaki yaşamsal döngüleri takip edilmeli ve çimlenme, protokorm oluşumu, bitki gelişimi ve aklimatizasyon zamanları bu döngüye göre düzenlenmelidir. CITES (Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora) kapsamında yer alan endemik ve nesli tükenme tehlikesi altında olan orkidelerin yerleri yeniden belirlenmeli, yasal düzenlemeler ile  orkide türlerinin korunmasına yönelik işlerlikleri artırılmalıdır. Endemik türlerin doğadan sökümü ve toplanmasına izin verilmemeli, in vitro üretim yöntemleriyle bunların çoğaltımı yapılıp tekrardan doğaya kazandırılmaları sağlanmalıdır. 

Keywords: in vitro, orkide, salep, mikroçoğaltım, tahribat

References

  1. Arditti J., 1967. Factors Afecting of Orchid Seeds. Bot. Rev., 33, 1-97.
  2. Aybeke M., 2002. Orkidelerde Granuler Polenler ve Poliniumlar Üzerinde In Vitro Çimlenme Deneyleri. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 15: 71-80.
  3. Aytaş T., 1994. Bazı Ophrys L. (Orchidaceae) Türlerinden Simbiyotik Fungusların İzolasyonu ve Ophrys apifera Hudson Tohumlarının Asimbiyotik ve Simbiyotik Ortamlarda Çimlendirilmesi Üzerine Bir Araştırma. Yüksek Lisans Tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
  4. Çağlayan K., Özavcı A., Eskalen A., 1997. Kahramanmaraş Yöresinde Doğal Yayılış Gösteren Salep Orkidelerinin In Vitro’da Sürgün Ucu Kültürü ile Çoğaltılabilme Olanakları Üzerinde Araştırmalar. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2: 11-24.
  5. Çağlayan K., Özavcı A., Eskalen A., 1998. Doğu Akdeniz Bölgesinde Yaygın Olarak Yetişen Bazı Salep Orkidelerinin Embriyo Kültürü Kullanılarak In Vitro Koşullarda Çoğaltılmaları. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 22: 187-191.
  6. Çığ A., 2012. Van’da Doğal Olarak Yetişen Salep Orkidelerinin Simbiyotik ve Asimbiyotik Olarak In Vitro ve In Vivo Ortamlarda Çoğaltılması. Doktora Tezi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Van. 
  7. Ekim T., Koyuncu M., Vural M., Duman H., Aytaç Z., Adıgüzel N., 2000. Türkiye Bitkileri Kırmızı Kitabı, Türkiye Tabiatını Koruma Derneği Yayınları, Ankara. 246.
  8. Ekinoğlu N.D., 2017. Salep Orkidelerinin Mikroçoğaltımı . Yüksek Lisans  Tezi.  Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Anabilim Dalı, Elazığ.
  9. Gezgin Y., 2004. Çeşitli Salep (Orkide) Türlerinde Mikoriza Oluşturan Fungusların İzolasyonu ve Tanımlanması ile İnokulant Olarak Kullanım Olanaklarının İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
  10. Gönülşen N., Yıldızgördü K., Önal K., Şekeroğlu E., Ercan N., Biçici M., Eskalen A., 1996. Ege ve Doğu Akdeniz Bölgelerinde Doğal Yayılış Gösteren Orchidaceae Familyasına Ait Bazı Türlerin In Vitro ve In Vivo Koşullarda Üretimleri Üzerinde Araştırmalar. Proje No: TBGAG-52, İzmir.
  11. Gümüş C., 2009. Batı Karadeniz Bölgesi’nde Salep Elde Edilmesinde Kullanılan Bazı Orkide Türlerinin (Orchidaceae) Çoğaltım Yöntemleri Üzerinde Araştırmalar (Doktora Tezi). Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Ankara.
  12. Hatipoğlu A., Ringe F. ve Korkut A., 1984. Toprak Orkidelerinin Doğal Yetişme Alanlarında Bir Vejetasyon Süreci İçerisindeki Biyolojik Ritminin Gözlenmesi Ve Toprak Orkidelerinin Üretimi. Ege Üniversitesi, İzmir ve Justus Liebig Üniversitesi Giessen İşbirliği Haftası ve Sempozyumu.
  13. Karakuş B., 2015.  Bazı Salep Orkidelerinin In Vitro Ortamda Çimlenme, Protokorm ve Bitkicik Oluşumunu Etkileyen Faktörlerin Araştırılması. Yüksek Lisans  Tezi.  Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Kahramanmaraş.
  14. Kemeç Y., 2015. Çanakkale Çevresinde Yayılış Gösteren Bazı Salep Orkidelerinin Farklı Besin Ortamlarında In Vitro Çoğaltımı. Yüksek Lisans  Tezi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çanakkale. 
  15. Kemeç Y., Hürkan K. Ve Akı C., 2015. In Vitro Pollen Germination Of Orchids Traditionally Used To Produce Salep. European Journal of Environmental Sciences, Vol. 5, No. 2, pp. 148–152.
  16. Kısakürek Ş., Arpacı B.B., Özdemir A., Dalfesoğlu K., Ergun N. ve Kaya Y., 2009. Kahramanmaraş Doğal Florasında Yetişen ve Salep Üretiminde Kullanılan Bitkilerin Kültüre Alınabilme Olanakları. 12 s.
  17. Kreutz K. (C.A.J.), 2009. Türkiye Orkideleri. Rota Yayınları, İstanbul. 848 s.
  18. Önal K., 1999. Ege Bölgesi’nde Doğal Yayılış Gösteren Orchidaceae Familyasına Ait Bazı Türlerin In Vitro Koşullarda Üretimleri Üzerinde Araştırmalar. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23: 1057-1064.
  19. Özavcı A., 1995. Kahramanmaraş Bölgesinde Doğal Yayılış Gösteren Bazı Salep Orkidelerinin In Vitro’da Yumru Oluşturma Yeteneklerinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
  20. Özdener Y., 1994. Dactylorhiza urvilleana (steudel) Bauman ve Künkele ve D. iberica (Bieb.Ex Willd) SOO (Orchidaceae) Türlerinin Köklerinden Fungusların İzole Edilmesi, Bu Türlere Ait Tohumların Simbiyotik ve Asimbiyotik Kültür Ortamlarında Çimlenme ve Gelişme Üzerinde Bir Araştırma. Doktora Tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
  21. Özkoç I., Dalcı M., 1993. Orchis laxiflora Tohumlarının İki Farklı Ortamda Çimlenmesi ve Gelişmesi Üzerine Bazı Fungusların Etkisi. Doğa Türk Biyoloji Dergisi. 17(1): 23-28.
  22. Özkoç İ., 1991. Serapias vomeracea (Burm fil.) Briq. subsp. laxiflora (Soo) Gölz et. Reinhard ve Orchis laxiflora Lam. (Orchidacea) Tohumlarının Simbiyotik ve Asimbiyotik Kültürlerde Çimlenme ve Gelişmesi Üzerinde Araştırılması. Doktora Tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
  23. Özkoç İ., Dalcı M., 1991. Bazı Orkide Türlerine Ait Tohumların Çimlenmesi Üzerine Yüzeysel Sterilizasyonda Kullanılan Sodyum Hipokloritin Etkisi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 3: 116-122.
  24. Özkoç İ., Dalcı M., 1992. İki Farklı Kültür Ortamında Serapias vomeraceae (Orchidaceae) Tohumlarının Çimlenme ve Gelişme Üzerine Bazı Fungusların Etkisi. Turkish Journal of Biology, 16: 158-164.
  25. Sazak A., 2004. Bazı Orkide Türlerine Ait Tohumların Simbiyotik ve Asimbiyotik Olarak Çimlendirilmesi ve Fide Gelişimi. Yüksek Lisans Tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
  26. Sezik E., İşler S., Orhan Ç., Deniz G. İ., Güler N., Aybeke M., Üstün O., 2007. Salep ve Orkidelerin Tahribi. TÜBİTAK Araştırma Projesi. Proje No: TBAG-Ç.SEK/23(103T008). Ankara.
  27. Vakkasoğlu F., 1995. Orkidelerde Mikorizal Fungusların Orkide Tohumlarının Çimlenmesi ve Büyümeleri Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
  28. Yararbaş R.T., 2008. Bazı Orkide Türlerinin In Vitro Koşullarda Çoğaltılması, Çiçeklenmesi. Doktora Tezi. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bornova, İzmir.
2

Comparison of Yield and Pomological Characteristics of Mandarins on Three Different Rootstocks Grown in North Aegean Region of Turkey

Murat Şeker, Engin Gür, Neslihan Ekinci, Nilüfer Kaleci & Mehmet Ali Gündoğdu

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2017.99.1

Manuscript Views: 74  |  Manuscript Download: 90

Abstract

Turkey is one of the most important citrus producing countries in Mediterranean Basin. Citrus production is concentrated in Mediterranean region of Turkey followed by Aegean region. Edremit, Burhaniye and Havran are north western districts with cool subtropical climate conditions along Aegean Sea. The district’s economy is based on agricultural activities like olive and citrus growing. The ecological properties of the district have provided growing of high quality of mandarin fruits. In this study, fruit yield, canopy volume and pomological characteristics including fruit weight, length, diameter, rind thickness, total soluble solid content (TSS), titratable acidity (TA) and juice content (JC) were investigated in ‘Owari’ Satsuma (Citrus unshiu Marc.), ‘Okitsu’ Satsuma (Citrus unshiu) and ‘Nova’ mandarin (Citrus reticulata Blanco x (Citrus. paradisi Macf. x C. reticulata Blanco)) grafted on sour orange (Citrus aurantium L.), trifoliate orange (Poncirus trifoliata (L.) Raf.) and Carrizo citrange (C. sinensis cv. Washington Navel x Poncirus trifoliata (L.) Raf.) rootstocks. According to the obtained results, ‘Okitsu’ Satsuma had better yield and fruit quality performances than ‘Owari’ Satsuma and ‘Nova’ trees. Moreover, Carrizo citrange should be preferred for replacing the trifoliate orange rootstock which is used traditionally in north Aegean region of Turkey.

Keywords: Citrus, Okitsu Satsuma, Owari Satsuma, Nova, Sour Orange, Trifoliate Orange, Carrizo citrange

References

  1. Cantuarias-Avilés, T., Alves Mourao Filho, F. A., Stuchi, E. S., da Silva, S. R., Espinoza-Nunez, E. 2010. Tree performance and fruit yield and quality of ‘Okitsu’ Satsuma mandarin grafted on 12 rootstocks. Sci. Hort. 123:318–322.
  2. Chen, Z.S., Wan, L.Z. 1993. Rootstocks. In: Chen ZS, Wan LZ (eds) The atlas of major citrus cultivars in China. Science and Technology Press of Sichuan Province, Chengdu, pp 94–106.
  3. Georgiou, A. 2000. Performance of `Nova' mandarin on eleven rootstocks in Cyprus. Sci. Hort. 84:115-126.
  4. SAS Institute. 1989. SAS/STAT User's Guide, Version 6, 4th ed., Vol. 1. Cary, NC.
  5. Saunt, J. 1990. Citrus Varieties of the World. Sinclair International, UK.
  6. TUIK, 2010. Turkish Statistical Institute of the Republic of Turkey. Plant Production Statistical Database. http://www.tuik.gov.tr/bitkiselapp/bitkisel.zul.
  7. Yahata, D., Ushijima, K.,Matsumoto, K. 2003. Characteristics of sugar accumulation in juice during fruit development and ripening of Satsuma mandarin tree grafted on ‘Hiryu’ rootstock. Hortic. Res. Japan. 2:39–44.
  8. Zekri, M. 2000. Citrus rootstocks affect scion nutrition, fruit quality, growth, yield and economical return. Fruits. 55:231–239.
3

Meme Kanser Kök Hücre Fenotipi ve TümörHipoksisi ile İlişkisi

Mehtap Kılıç Eren

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2017.99.2

Manuscript Views: 57  |  Manuscript Download: 67

Abstract

Kanser kök hücreleri, bir tümör içindeki nadir ölümsüz hücrelerdir ve bölünerek kendiliğinden yenilenebilir ve tümörü oluşturan birçok hücre türüne köken oluşturabilir. Bu hücreler çeşitli insan tümörlerinde bulunmaktadır ve kanser tedavisi için hedefler olarak ilgi çekmektedirler.

Günümüzde konvansiyonel kanser terapilerinin başarısız olma nedenlerinin temelinde kemoterapi ya da radyoterapiye karşı aşırı direnç gösteren ve daha yavaş proliferasyon kapasitesine sahip kanser kök hücrelerini hedefleyememeleri yatmaktadır. Bunun sonucunda da dormant, yani uyuyan kanser kök hücreleri yeniden proliferatif faza girmekte ve bu da sıklıkla relapsla sonuçlanmaktadır. Kanser kök hücrenin hedeflenmesinin kanserin hedeflenmesinde ve tedavisinde çok önemli ve devrimsel nitelikte ilerlemeler sağlayacağı düşünülmektedir.

Kanser kök hücrelerin regülasyonunda, Wnt/β-catenin, Notch ve Hedgehog gibi epitelyal mezenkimal dönüşüm sinyal yollarının aktivasyonunun etkili olduğu bilinmektedir. Deneysel çalışmalar, hipoksinin ve Hypoxia Inducible Factor-1α’nın (HIF-1α) kanser kök hücre fenotipini teşvik ettiği ve HIF-1α’nın hedeflenmesinin de kanser kök hücreleri azalttığı veya elemine ettiği konusunda kanıtlar sağlamıştır.

Meme kanseri dünya genelinde kadınlarda en yaygın diagnozu olan kanser formudur ve dünya kadın popülasyonunun %10’unu etkilemektedir. İnvaziv meme kanserine sahip olan hastaların %25-%30 ‘u halen bu hastalık sebebiyle ölmektedirler. Tedaviden sonraki ilk 3 yıl içerisinde hastalığın rekürans sıklığı ise %60-%80 arasında değişmektedir.

Meme kanser kök hücrelerinin daha etkin bir şekilde hedeflenebilmesi için, tümör içerisinde özellikle kök hücre üretim alanı gibi davranan hipoksik alanlar, aynı zamanda bu hücreleri terapiye dirençli hale getirebilir ve hipoksi indüklü faktörlerin bu dirençte rollerinin ortaya çıkarılması önemlidir. Bu bilgiler ışığında, gelecekte yeni ve etkili tedavi stratejileri geliştirmek için, ilaç direncinin tersine çevrilebilir olup olmadığının ve HIF-1α inhibitöleri ve kök hücre hedefleme ajanlarının kombinasyon tedavileri ile meme kanser kök hücrelerin elimine edilip edilemeyeceğinin araştırılması özellikle önem kazanmaktadır.

Keywords: Kanser kök kücre, meme kanseri, Salinomycin, Everolimus, HIF-1α, hipoksi

References

  1. Al-Hajj, M., Wicha, M. S., Benito-Hernandez, A., Morrison, S. J., and Clarke, M. F., 2003, Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells, Proc Natl Acad Sci U S A 100(7):3983-8.
  2. Alison, M. R., Murphy, G., and Leedham, S., 2008, Stem cells and cancer: a deadly mix, Cell Tissue Res 331(1):109-24.
  3. Boman, B. M., and Huang, E., 2008, Human colon cancer stem cells: a new paradigm in gastrointestinal oncology, J Clin Oncol 26(17):2828-38.
  4. Bonnet, D., and Dick, J. E., 1997, Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a primitive hematopoietic cell, Nat Med 3(7):730-7.
  5. Conley, S. J., Gheordunescu, E., Kakarala, P., Newman, B., Korkaya, H., Heath, A. N., Clouthier, S. G., and Wicha, M. S., Antiangiogenic agents increase breast cancer stem cells via the generation of tumor hypoxia, Proc Natl Acad Sci U S A 109(8):2784-9.
  6. Conley, S. J., Gheordunescu, E., Kakarala, P., Newman, B., Korkaya, H., Heath, A. N., Clouthier, S. G., and Wicha, M. S., 2012, Antiangiogenic agents increase breast cancer stem cells via the generation of tumor hypoxia, Proc Natl Acad Sci U S A 109(8):2784-9.
  7. D'Angelo, R. C., and Wicha, M. S., 2011, Stem cells in normal development and cancer, Prog Mol Biol Transl Sci 95:113-58.
  8. Das, S., Srikanth, M., and Kessler, J. A., 2008, Cancer stem cells and glioma, Nat Clin Pract Neurol 4(8):427-35.
  9. Ercan, C., van Diest, P. J., and Vooijs, M., 2011, Mammary development and breast cancer: the role of stem cells, Curr Mol Med 11(4):270-85.
  10. Gil, J., Stembalska, A., Pesz, K. A., and Sasiadek, M. M., 2008, Cancer stem cells: the theory and perspectives in cancer therapy, J Appl Genet 49(2):193-9.
  11. Gupta, P. B., Onder, T. T., Jiang, G., Tao, K., Kuperwasser, C., Weinberg, R. A., and Lander, E. S., 2009, Identification of selective inhibitors of cancer stem cells by high-throughput screening, Cell 138(4):645-59.
  12. Hambardzumyan, D., Becher, O. J., and Holland, E. C., 2008, Cancer stem cells and survival pathways, Cell Cycle 7(10):1371-8.
  13. Hu, Y., and Fu, L., 2012, Targeting cancer stem cells: a new therapy to cure cancer patients, Am J Cancer Res 2(3):340-56.
  14. Iida, H., Suzuki, M., Goitsuka, R., and Ueno, H., 2011, Hypoxia induces CD133 expression in human lung cancer cells by up-regulation of OCT3/4 and SOX2, Int J Oncol 40(1):71-9.
  15. Kawasaki, B. T., Hurt, E. M., Mistree, T., and Farrar, W. L., 2008, Targeting cancer stem cells with phytochemicals, Mol Interv 8(4):174-84.
  16. Keith, B., and Simon, M. C., 2007, Hypoxia-inducible factors, stem cells, and cancer, Cell 129(3):465-72.
  17. Klonisch, T., Wiechec, E., Hombach-Klonisch, S., Ande, S. R., Wesselborg, S., Schulze-Osthoff, K., and Los, M., 2008, Cancer stem cell markers in common cancers - therapeutic implications, Trends Mol Med 14(10):450-60.
  18. Korkaya, H., Liu, S., and Wicha, M. S., 2011, Breast cancer stem cells, cytokine networks, and the tumor microenvironment, J Clin Invest 121(10):3804-9.
  19. Korkaya, H., and Wicha, M. S., Cancer stem cells: nature versus nurture, Nat Cell Biol 12(5):419-21.
  20. Korkaya, H., and Wicha, M. S., 2010, Cancer stem cells: nature versus nurture, Nat Cell Biol 12(5):419-21.
  21. Li, Z., Bao, S., Wu, Q., Wang, H., Eyler, C., Sathornsumetee, S., Shi, Q., Cao, Y., Lathia, J., McLendon, R. E., Hjelmeland, A. B., and Rich, J. N., 2009, Hypoxia-inducible factors regulate tumorigenic capacity of glioma stem cells, Cancer Cell 15(6):501-13.
  22. Liang, D., Ma, Y., Liu, J., Trope, C. G., Holm, R., Nesland, J. M., and Suo, Z., 2012, The hypoxic microenvironment upgrades stem-like properties of ovarian cancer cells, BMC Cancer 12:201.
  23. Liu, S., and Wicha, M. S., 2010, Targeting breast cancer stem cells, J Clin Oncol 28(25):4006-12.
  24. Schwab, L. P., Peacock, D. L., Majumdar, D., Ingels, J. F., Jensen, L. C., Smith, K. D., Cushing, R. C., and Seagroves, T. N., 2012, Hypoxia-inducible factor 1alpha promotes primary tumor growth and tumor-initiating cell activity in breast cancer, Breast Cancer Res 14(1):R6.
  25. Pires BR, DE Amorim ÍS, Souza LD, Rodrigues JA, Mencalha AL., 2016Targeting Cellular Signaling Pathways in Breast Cancer Stem Cells and it’s Implication for CancerTreatment, Anticancer Res. ;36(11):5681-5691.           
  26. Semenza, G. L., 2009, HIF-1 inhibitors for cancer therapy: from gene expression to drug discovery, Curr Pharm Des 15(33):3839-43.
  27. Semenza G. L., 2015,. Regulation of the breast cancer stem cell phenotype by hypoxia-inducible factors, Clinical Science Sep 24, 129 (12) 1037-1045;
  28. Wang, Y., Liu, Y., Malek, S. N., and Zheng, P., 2011, Targeting HIF1alpha eliminates cancer stem cells in hematological malignancies, Cell Stem Cell 8(4):399-411.
4

Bitkilerde E Vitamini Biyosentezi ve Fonksiyonu

Fatih Sezer

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2017.99.7

Manuscript Views: 54  |  Manuscript Download: 61

Abstract

E vitamini tokoferoller olarak bilinen ve yüksek antioksidan özellikleri olan metabolitlerdir. Bitkiler tarafından üretilen E vitamininin kalp damar hastalıkları ve kanser gibi insan sağlığı açısından önemli hastalıklarda olumlu etkileri rapor edilmiştir. Tokoferollerin biyosentezinde bir grup metil transferaz ve siklaz enzimleri rol almaktadır. Tokoferollerin insan sağlığı üzerine birçok çalışma yapılmış olmasına rağmen, bu derleme tokoferollerin bitkilerdeki fonksiyonları üzerine odaklanmaktadır. Bu fonksiyonlar; antioksidan aktivite, Abiyotik stres koşullarına cevap, sinyal iletimi ve gen anlatımının düzenlenmesi gibi konuları içermektedir. Tokoferoller kuvvetli antioksidan özelliklere sahiptir ve bu özellikleri onların stres cevabı sinyal iletimi ve gen anlatımının düzenlenmesi gibi birçok etkisini açıklayabilmektedir. Bunun yanında tokoferollerin tüm etkilerini bu özellikleri ile açıklamak mümkün değildir. Bu sebeple bu derleme ile tokoferollerin biyosentezi, kimyasal yapısı, antioksidan aktiviteleri, abiyotik stres cevabı, sinyal iletimi ve gen anlatımının düzenlenmesi konularındaki literatürdeki güncel bilgiler tartışılmıştır.

Keywords: E vitamini, Tokoferol, Antioksidan aktivite, Abiyotik stres, sinyal iletimi, Gen anlatımı

References

  1. Abbasi, A.-R., Hajirezaei, M., Hofius, D., Sonnewald, U. ve Voll, L. M. (2007). Specific roles of alfa and gamma tocopherol in abiotic stress responses of transgenic tobacco. Plant Physiology, 143(4), 1720 LP-1738.
  2. Bartoli, C. G., Simontacchi, M., Tambussi, E., Beltrano, J., Montaldi, E. ve Puntarulo, S. (1999). Drought and watering-dependent oxidative stress: effect on antioxidant content in Triticum aestivum L. leaves. Journal of Experimental Botany, 50(332), 375–383.
  3. DellaPenna, D. ve Pogson, B. J. (2006). Vitamin synthesis in plants: Tocopherols and Carotenoids. Annual Review of Plant Biology, 57(1), 711–738. doi:10.1146/annurev.arplant.56.032604.144301
  4. Elisia, I., Young, J. W., Yuan, Y. V ve Kitts, D. D. (2013). Association between tocopherol isoform composition and lipid oxidation in selected multiple edible oils. Food Research International, 52(2), 508–514. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.02.013
  5. Ellouzi, H., Hamed, K. Ben, Cela, J., Müller, M., Abdelly, C. ve Munné-Bosch, S. (2013). Increased sensitivity to salt stress in tocopherol-deficient Arabidopsis mutants growing in a hydroponic system. Plant signaling & behavior, 8(2), e23136. doi:10.4161/psb.23136
  6. Evans, H. M. ve Bishop, K. S. (1922). On the existence of a hitherto unrecognized dietary factor essential for reproduction. Science, 56(1458), 650–651. doi:10.1126/science.56.1458.650
  7. Evans, H. M. ve Burr, G. O. (1925). The Anti-sterility vitamine fat soluble E. Proceedings of the National Academy of Sciences, 11, 334–341.
  8. Evans, H. M., Emerson, O. H. ve Emerson, G. A. (1974). The isolation from wheat germ oil of an alcohol, α-tocopherol, Having the Properties of Vitamin E. Nutrition Reviews, 32(3), 80–82. doi:10.1111/j.1753-4887.1974.tb06280.x
  9. Farouk, S. (2011). Ascorbic acid and α-Tocopherol minimize salt-induced wheat leaf senescence. Journal of Stress Physiology & Biochemistry, 7(3), 58–79.
  10. Gaziano, J. M., Glynn, R. J., Christen, W. G., Kurth, T., Belanger, C., MacFadyen, J., … Buring, J. E. (2009). Vitamins E and C in the prevention of prostate and total cancer in men: the Physicians’ Health Study II randomized controlled trial. JAMA : the journal of the American Medical Association, 301(1), 52–62. doi:10.1001/jama.2008.862
  11. Han, S. N., Pang, E., Zingg, J.-M., Meydani, S. N., Meydani, M. ve Azzi, A. (2010). Differential effects of natural and synthetic vitamin E on gene transcription in murine T lymphocytes. Archives of Biochemistry and Biophysics, 495(1), 49–55. doi:10.1016/j.abb.2009.12.015
  12. Herrmann, K. M. ve Weaver, L. M. (1999). The shikimate pathway. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 50(1), 473–503. doi:10.1146/annurev.arplant.50.1.473
  13. Jha, P., Flather, M., Lonn, E., Farkouh, M. ve Yusuf, S. (1995). The antioxidant vitamins and cardiovascular disease. Ann Intern Med, 123(5), 860–872. Kamal-Eldin, A. ve Appelqvist, L.-Å. (1996). The chemistry and antioxidant properties of tocopherols and tocotrienols. Lipids, 31(7), 671–701. doi:10.1007/BF02522884
  14. Kanayama, Y., Sato, K., Ikeda, H., Tamura, T., Nishiyama, M. ve Kanahama, K. (2013). Seasonal changes in abiotic stress tolerance and concentrations of tocopherol, sugar, and ascorbic acid in sea buckthorn leaves and stems. Scientia Horticulturae, 164(Supplement C), 232–237. doi: 10.1016/j.scienta.2013.09.039
  15. Klein, E. A., Thompson, I. M., Tangen, C. M., Crowley, J. J., Lucia, M. S., Goodman, P. J., … Baker, L. H. (2011). Vitamin E and the Risk of Prostate Cancer. Jama, 306(14), 1549. doi:10.1001/jama.2011.1437
  16. Kumar, S., Singh, R. ve Nayyar, H. (2013). α-Tocopherol application modulates the response of wheat (Triticum aestivum L.) seedlings to elevated temperatures by mitigation of stress injury and enhancement of antioxidants. Journal of Plant Growth Regulation, 32(2), 307–314. doi:10.1007/s00344-012-9299-z
  17. Lippman, S. M., Klein, E. A., Goodman, P. J., Lucia, M. S., Thompson, I. M., Ford, L. G., … Coltman, C. A. (2009). Effect of selenium and vitamin E on risk of prostate cancer and other cancers. Jama, 301(1), 39. doi:10.1001/jama.2008.864
  18. Liu, Q., Lanari, M. C. ve Schaefer, D. M. (1995). A review of dietary vitamin E supplementation for improvement of beef quality. Journal of Animal Science, 73(10), 3131–3140. 
  19. Liu, X., Hua, X., Guo, J., Qi, D., Wang, L., Liu, Z., … Liu, G. (2008). Enhanced tolerance to drought stress in transgenic tobacco plants overexpressing VTE1 for increased tocopherol production from Arabidopsis thaliana. Biotechnology Letters, 30(7), 1275–1280. doi:10.1007/s10529-008-9672-y
  20. Lushchak, V. I. ve Semchuk, N. M. (2012). Tocopherol biosynthesis: chemistry, regulation and effects of environmental factors. Acta Physiologiae Plantarum, 34, 1607–1628. doi:10.1007/s11738-012-0988-9
  21. Mocchegiani, E., Costarelli, L., Giacconi, R., Malavolta, M., Basso, A., Piacenza, F., … Monti, D. (2014). Vitamin E–gene interactions in aging and inflammatory age-related diseases: Implications for treatment. A systematic review. Ageing Research Reviews, 14(Supplement C), 81–101. doi: 10.1016/j.arr.2014.01.001
  22. Mokrosnop, V. M. (2014). Functions of tocopherols in the cells of plants and other photosynthetic organisms. Ukrainian biochemical Journal, 86(5), 26–36.
  23. Moran, J. F., Becana, M., Iturbe-Ormaetxe, I., Frechilla, S., Klucas, R. V ve Aparicio-Tejo, P. (1994). Drought induces oxidative stress in pea plants. Planta, 194(3), 346–352. doi:10.1007/BF00197534
  24. Munné-Bosch, S. ve Alegre, L. (2002). The function of tocopherols and tocotrienols in plants. Critical Reviews in Plant Sciences, 21(1), 31–57. doi:10.1016/S0735-2689(02)80037-5
  25. Munné-Bosch, S. ve Alegre, L. (2003). Drought-induced changes in the redox state of α-tocopherol, ascorbate, and the diterpene carnosic acid in chloroplasts of labiatae species differing in carnosic acid contents. Plant Physiology, 131(4), 1816 LP-1825. 
  26. Munné-Bosch, S., Schwarz, K. ve Alegre, L. (1999). Enhanced formation of α-Tocopherol and highly oxidized abietane diterpenes in water-stressed rosemary Plants. Plant Physiology, 121(3), 1047–1052.
  27. Nakagawa, K., Eitsuka, T., Inokuchi, H. ve Miyazawa, T. (2004). DNA chip analysis of comprehensive food function: inhibition of angiogenesis and telomerase activity with unsaturated vitamin E, tocotrienol. BioFactors, 21(1–4), 5–10. 
  28. Ouyang, S., He, S., Liu, P., Zhang, W., Zhang, J. ve Chen, S. (2011). The role of tocopherol cyclase in salt stress tolerance of rice (Oryza sativa). Science China Life Sciences, 54(2), 181–188. doi:10.1007/s11427-011-4138-1
  29. Pryor, W. L. (2000). Vitamin E and heart disease: basic science to clinical intervention trials. Free Radical Biology & Medicine, 28(1), 141–61.
  30. Rimm, E. B., Stampfer, M. J., Ascherio, A., Giovannucci, E., Colditz, G. A. ve Willett, W. C. (1993). Vitamin E consumption and the risk of coronary heart disease in men. New England Journal of Medicine, 328(20), 1450–1456. doi: 10.1056/NEJM199305203282004
  31. Sattler, S. E., Gilliland, L. U., Magallanes-Lundback, M., Pollard, M. ve DellaPenna, D. (2004). Vitamin E is essential for seed longevity and for preventing lipid peroxidation during germination. The Plant Cell, 16(6), 1419–1432. doi:10.1105/tpc.021360
  32. Sen, C. K., Khanna, S. ve Roy, S. (2006). Tocotrienols: Vitamin E beyond tocopherols. Life Sciences, 78(18), 2088–2098. doi:10.1016/j.lfs.2005.12.001
  33. Sezer, F. ve Taşkin, K. M. (2017). Molecular characterization of tocopherol biosynthesis genes from Olea europaea L . cv . Ayvalık, Turkish Journal of Botany 1–11. doi:10.3906/bot-1701-41
  34. Skłodowska, M., Gapińska, M., Gajewska, E. ve Gabara, B. (2009). Tocopherol content and enzymatic antioxidant activities in chloroplasts from NaCl-stressed tomato plants. Acta Physiologiae Plantarum, 31(2), 393–400. doi:10.1007/s11738-008-0248-1
  35. Yang, C. S., Suh, N. ve Kong, A. N. T. (2012). Does vitamin E prevent or promote cancer? Cancer Prevention Research, 5(5), 701–705. doi:10.1158/1940-6207.CAPR-12-0045
  36. Zingg, J.-M. (2007). Molecular and cellular activities of vitamin E analogues. Mini reviews in medicinal chemistry, 7(5), 543–58. doi:10.2174/138955707780619608
  37. Zingg, J.-M. (2015). Vitamin E: A role in signal transduction. Annual Review of Nutrition, 35(1), 135–173. doi:10.1146/annurev-nutr-071714-034347
5

Karasal bitkilerde DNA barkodlama: Bazı DNA barkod bölgelerinin incelenmesi

Kaan Hürkan

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2017.99.6

Manuscript Views: 49  |  Manuscript Download: 56

Abstract

DNA barkodlama son 30 yıldır bitki türlerinin tayininde ve filogenetik çalışmalarında kullanılan ve popülerliği her geçen gün artan etkili bir tekniktir. Bu teknikte çekirdekten veya plastidlerden elde edilen kısa DNA dizileri analiz edilerek canlılar tür seviyesinde ayırt edilmeye çalışılmaktadır. Çekirdek kökenli barkod bölgeleri, plastid kökenli barkod bölgelerine göre çok daha fazla bilgi içermesine rağmen, tek lokus kullanılarak barkodlama yapıldığında, farklı bitki gruplarını karşılaştırabilmek için yeterli bilgiye sahip olamamaktadır. Tüm bitki türlerinde kullanılabilecek tek bir barkod bölgesi henüz mevcut değildir ve bu nedenle farklı barkod bölgelerinin birlikte kullanılması, türlerin ayırt edilebilme gücünü arttırabilmektedir. Kısa DNA dizilerinin moleküler barkod bölgeleri olarak kullanılması günümüzde doyum seviyesine ulaşmış ve yeni teknikler aranmaya başlanmıştır. Tüm bu kısa barkod bölgelerinden çok daha fazla bilgi içeren ve evrensel olabilecek en güçlü barkod bölgesi adayı tüm kloroplast genomudur. Çok hızlı bir şekilde gelişmeye devam eden ve maliyeti düşen yeni nesil dizileme ile elde edilecek genom verileri, bitkilerde evrensel olarak kullanılabilecek barkod bölgelerinden biridir.

Keywords: DNA Barkodlama, moleküler markörler, moleküler taksonomi

References

  1. Álvarez, I. (2003). Ribosomal ITS sequences and plant phylogenetic inference. Molecular Phylogenetics and Evolution, 29(3), 417–434. doi:10.1016/S1055-7903(03)00208-2
  2. Bailey, C. (2003). Characterization of angiosperm nrDNA polymorphism, paralogy, and pseudogenes. Molecular Phylogenetics and Evolution, 29(3), 435–455. doi:10.1016/j.ympev.2003.08.021
  3. Baldwin, B. G., Sanderson, M. J., Porter, J. M., Wojciechowski, M. F., Campbell, C. S. ve Donoghue, M. J. (1995). The its Region of Nuclear Ribosomal DNA: A Valuable Source of Evidence on Angiosperm Phylogeny. Annals of the Missouri Botanical Garden, 82(2), 247–277. http://www.jstor.org/stable/2399880 adresinden erişildi.
  4. Bateman, R. M., Bradshaw, E., Devey, D. S., Glover, B. J., Malmgren, S., SRAMKÓ, G., Rudall, P. J. (2011). Species arguments: clarifying competing concepts of species delimitation in the pseudo-copulatory orchid genus Ophrys. Botanical Journal of the Linnean Society, 165(4), 336–347. doi:10.1111/j.1095-8339.2011.01121.x
  5. Bateman, R. M., James, K. E., Luo, Y. B., Lauri, R. K., Fulcher, T., Cribb, P. J. ve Chase, M. W. (2009). Molecular phylogenetics and morphological reappraisal of the Platanthera clade (Orchidaceae: Orchidinae) prompts expansion of the generic limits of Galearis and Platanthera. Annals of Botany, 104(3), 431–445. doi:10.1093/aob/mcp089
  6. Blázquez, M. A., Soowal, L. N., Lee, I. ve Weigel, D. (1997). LEAFY expression and flower initiation in Arabidopsis. Development, 124(19), 3835–3844.
  7. Chang, C. C., Lin, H. C., Lin, I. P., Chow, T. Y., Chen, H. H., Chen, W. H., Chaw, S. M. (2006). The chloroplast genome of Phalaenopsis aphrodite (Orchidaceae): Comparative analysis of evolutionary rate with that of grasses and its phylogenetic implications. Molecular Biology and Evolution, 23(2), 279–291. doi:10.1093/molbev/msj029
  8. Chase, M. W., Cowan, R. S., Hollingsworth, P. M., van den Berg, C., Madriñán, S., Petersen, G., … others. (2007). A proposal for a standardised protocol to barcode all land plants. Taxon, 56(2), 295–299.
  9. Chase, M. W. ve Fay, M. F. (2009). Barcoding of plants and fungi. Science, 325(5941), 682–683.
  10. Chase, M. W., Soltis, D. E., Olmstead, R. G., Morgan, D., Les, D. H., Mishler, B. D., Albert, V. A. (1993). Phylogenetics of Seed Plants: An Analysis of Nucleotide Sequences from the Plastid Gene rbcL. Annals of the Missouri Botanical Garden, 80(3), 528–580. http://www.jstor.org/stable/2399846 adresinden erişildi.
  11. Cuenoud, P., Savolainen, V., Chatrou, L. W., Powell, M., Grayer, R. J. ve Chase, M. W. (2002). Molecular phylogenetics of Caryophyllales based on nuclear 18S rDNA and plastid rbcL, atpB, and matK DNA sequences. American Journal of Botany, 89(1), 132–144. doi:10.3732/ajb.89.1.132
  12. Dobzhansky, T. (1940). Speciation as a stage in evolutionary divergence. The American Naturalist, 74(753), 312–321.
  13. Dong, W., Liu, J., Yu, J., Wang, L. ve Zhou, S. (2012). Highly Variable Chloroplast Markers for Evaluating Plant Phylogeny at Low Taxonomic Levels and for DNA Barcoding. PLoS ONE. doi:10.1371/journal.pone.0035071
  14. Fazekas, A. J., Kesanakurti, P. R., Burgess, K. S., Percy, D. M., Graham, S. W., Barrett, S. C. H., Husband, B. C. (2009). Are plant species inherently harder to discriminate than animal species using DNA barcoding markers? Molecular ecology resources, 9 Suppl s1, 130–139. doi:10.1111/j.1755-0998.2009.02652.x
  15. Frohlich, M. W. ve Meyerowitz, E. M. (1997). The Search for Flower Homeotic Gene Homologs in Basal Angiosperms and Gnetales: A Potential New Source of Data on the Evolutionary Origin of Flowers. International Journal of Plant Sciences, 158(6), S131–S142. http://www.jstor.org/stable/2475173 adresinden erişildi.
  16. Frohlich, M. W. ve Parker, D. S. (2000). The Mostly Male Theory of Flower Evolutionary Origins: From Genes to Fossils. Systematic Botany, 25(2), 155–170. http://www.jstor.org/stable/2666635 adresinden erişildi.
  17. CBOL Plant Working Group (2009). Plant barcode protocol matK and rbcL, 599.
  18. Gulyás, G., Sramkó, G., Molnár, V. A., Rudnóy, S., Illyés, Z., Balázs, T., Bratek, Z. (2005). Nuclear ribosomal DNA ITS paralogs as evidence of recent interspecific hybridization in the genus Ophrys (Orchidaceae). Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 47, 61–67.
  19. Hasebe, M., Omori, T., Nakazawa, M., Sano, T., Kato, M. ve Iwatsuki, K. (1994). rbcL gene sequences provide evidence for the evolutionary lineages of leptosporangiate ferns. Proceedings of the National Academy of Sciences, 91(12), 5730–5734. doi:10.1073/pnas.91.12.5730
  20. Hebert, P. D. N., Penton, E. H., Burns, J. M., Janzen, D. H. ve Hallwachs, W. (2004). Ten species in one: DNA barcoding reveals cryptic species in the neotropical skipper butterfly Astraptes fulgerator. Proceedings of the National Academy of Sciences, 101(41), 14812–14817. doi:10.1073/pnas.0406166101
  21. Hilu, K. W. ve Liang, H. (1997). The matK Gene: Sequence Variation and Application in Plant Systematics. American Journal of Botany, 84(6), 830. doi:10.2307/2445819
  22. Hollingsworth, P. M. (2008). DNA barcoding plants in biodiversity hot spots: progress and outstanding questions. Heredity, 101(1), 1–2. doi:10.1038/hdy.2008.16
  23. Hollingsworth, P. M., Forrest, L. L., Spouge, J. L., Hajibabaei, M., Ratnasingham, S., van der Bank, M., Little, D. P. (2009). A DNA barcode for land plants. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(31), 12794–12797. doi:10.1073/pnas.0905845106
  24. Hollingsworth, P. M., Graham, S. W. ve Little, D. P. (2011). Choosing and using a plant DNA barcode. PLoS ONE, 6(5), e19254. doi:10.1371/journal.pone.0019254
  25. Huxley-Jones, E., Shaw, J. L. A., Fletcher, C., Parnell, J. ve Watts, P. C. (2012). El Uso de Código de Barras de ADN para Identificar la Composición de Especies de Mariscos de Preparación Rápida. Conservation Biology, 26(2), 367–371. doi:10.1111/j.1523-1739.2011.01813.x
  26. Kress, W. J. ve Erickson, D. L. (2007). A Two-Locus Global DNA Barcode for Land Plants: The Coding rbcLGene Complements the Non-Coding trnH-psbA Spacer Region. PLoS ONE, 2(6), e508. doi:10.1371/journal.pone.0000508
  27. Kress, W. J., Wurdack, K. J., Zimmer, E. A., Weigt, L. A. ve Janzen, D. H. (2005). Use of DNA barcodes to identify flowering plants. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 102(23), 8369–8374. http://www.pnas.org/content/102/23/8369.abstract adresinden erişildi.
  28. Lahaye, R., van der Bank, M., Bogarin, D., Warner, J., Pupulin, F., Gigot, G., Savolainen, V. (2008). DNA barcoding the floras of biodiversity hotspots. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(8), 2923–2928. doi:10.1073/pnas.0709936105
  29. Li, D.-Z., Gao, L.-M., Li, H.-T., Wang, H., Ge, X.-J., Liu, J.-Q., Duan, G.-W. (2011). Comparative analysis of a large dataset indicates that internal transcribed spacer (ITS) should be incorporated into the core barcode for seed plants. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(49), 19641–19646. doi:10.1073/pnas.1104551108
  30. Li, X., Yang, Y., Henry, R. J., Rossetto, M., Wang, Y. ve Chen, S. (2015). Plant DNA barcoding: from gene to genome. Biological Reviews, 90(1), 157–166. doi:10.1111/brv.12104
  31. Mellerowicz, E. J., Horgan, K., Walden, A., Coker, A. ve Walter, C. (1998). PRFLL - a Pinus radiata homologue of FLORICAULA and LEAFY is expressed in buds containing vegetative shoot and undifferentiated male cone primordia. Planta, 206(4), 619–629. doi:10.1007/s004250050440
  32. Mildenhall, D. C. (2006). Hypericum pollen determines the presence of burglars at the scene of a crime: An example of forensic palynology. Forensic Science International, 163(3), 231–235. doi:10.1016/j.forsciint.2005.11.028
  33. Min, X. J. ve Hickey, D. A. (2007). BARCODING: Assessing the effect of varying sequence length on DNA barcoding of fungi. Molecular Ecology Notes, 7(3), 365–373. doi:10.1111/j.1471-8286.2007.01698.x
  34. Newmaster, S. G., Fazekas, A. J., Steeves, R. A. D. ve Janovec, J. (2008). Testing candidate plant barcode regions in the Myristicaceae. Molecular ecology resources, 8(3), 480–490.
  35. Oh, S. H. ve Potter, D. (2003). Phylogenetic utility of the second intron of LEAFY in Neillia and Stephanandra (Rosaceae) and implications for the origin of Stephanandra. Molecular Phylogenetics and Evolution, 29, 203–215. doi:10.1016/S1055-7903(03)00093-9
  36. Shaw, J., Lickey, E. B., Beck, J. T., Farmer, S. B., Liu, W. S., Miller, J., Small, R. L. (2005). The tortoise and the hare II: Relative utility of 21 noncoding chloroplast DNA sequences for phylogenetic analysis. American Journal of Botany, 92(1), 142–166.
  37. Shaw, J., Lickey, E. B., Schilling, E. E. ve Small, R. L. (2007). Comparison of whole chloroplast genome sequences to choose noncoding regions for phylogenetic studies in angiosperms: The tortoise and the hare III. American Journal of Botany, 94(3), 275–288.
  38. Shipunov, A. B., Fay, M. F., Pillon, Y., Bateman, R. M. ve Chase, M. W. (2004). Dactylorhiza (Orchidaceae) in European Russia: Combined molecular and morphological analysis. American Journal of Botany, 91(9), 1419–1426.
  39. Sramkó, G. (2008). Sequence variability of the nrITS in the Ophrys fuciflora species-complex of the Mediterranean bee-orchid (Ophrys L.) genus. Department of Botany. University of Debrecen, Debrecen.
  40. Sramko, G., Attila, M. V., Hawkins, J. a. ve Bateman, R. M. (2014). Molecular phylogeny and evolutionary history of the Eurasiatic orchid genus Himantoglossum s.l. (Orchidaceae). Annals of Botany, 114(8), 1609–1626. doi:10.1093/aob/mcu179
  41. Sramkó, G., Gulyás, G. ve Attila Molnár, V. (2011). (Orchidaceae) Revisited: A Study using nrITS and cpIGS Sequences. Annales Botanici Fennici, 48, 97–106. doi:10.5735/085.048.0201
  42. Sramkó, G., Molnár V., A., Hawkins, J. A. ve Bateman, R. M. (2011). Evolution of the Eurasiatic genus Himantoglossum(Orchideae, Orchidoideae): an integrativephylogenetic approach. In: Abstracts of the XVIII International Botanical Congress içinde (ss. 286–287). Melbourne: Comittee of the XVIII IBC 2011.
  43. White, T. J., Bruns, T. D., Lee, S. ve Taylor, J. W. (1990). Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky ve T. J. White (Ed.), PCR protocols: A guide to methods and applications içinde (ss. 315–322). San-Diego: Academic Press.
  44. Yamaguchi, A., Kawamura, H. ve Horiguchi, T. (2006). A further phylogenetic study of the heterotrophic dinoflagellate genus, Protoperidinium (Dinophyceae) based on small and large subunit ribosomal RNA gene sequences. Phycological Research, 54(4), 317–329. doi:10.1111/j.1440-1835.2006.00438.x
6

Angiospermlerde Genomik Damgalama

Aslıhan Özbilen

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2017.99.5

Manuscript Views: 45  |  Manuscript Download: 47

Abstract

Çiçekli bitkilerde embriyo ve embriyoyu besleyen endosperm dokusu çifte döllenme ile oluşur. Bu organizmalarda endosperm dokularında bazı genlerin yalnızca anneden gelen kopyalarının, bazılarının ise babadan gelen kopyalarının ifade olmasına genomik damgalama (damgalanma) denir. Genomik damgalama, epigenetik modifikasyonlar sonucu oluşur, anne alellerinin sessizleştirilmesinden genel olarak PRC2 kompleksi sorumluyken, baba alellerinin sessizleştirilmesinde PRC2 kompleksi veya metilasyon sorumludur. Bu epigenetik değişiklikler damgalama kontrol bölgeleri olarak bilinen DNA dizilerinde meydana gelir. Bu bölgelerin genomik damgalamaya uğrayacak gene olan uzaklıkları, o gene ait ana ya da baba alelinin ifade seviyesini belirler. Son zamanlarda, transkriptom ve metilom çalışmaları çeşitli bitki türlerinde 200’den fazla genomik damgalamaya uğrayan gen varlığını işaret etmiştir. Bu genlerin genomik damgalamaya uğradıkları, PCR yöntemleri ve mutasyonlar ile kanıtlanmıştır. Genomik damgalamaya uğrayan genlerin metiltransferaz aktivitesinden ligaz aktivitesine kadar çok çeşitli işlevleri bulunmaktadır. Ayrıca, bu genlerin yakınlarında transpozon elementleri keşfedilmiş olup, bu durum damgalamanın, transpozonların susturulması ile ilgili süreçler sonucunda ortaya çıktığını düşündürmektedir. Buna ek olarak, genomik damgalamaya uğrayan genlerin çoğunun genom duplikasyonu sonucu ortaya çıktığı düşünülmektedir. Bu genler, paraloglarına göre, daha hızlı değişim oranı göstermektedir. Genomik damgalama ebeveyn çatışma teorisi ile açıklanmaktadır. Bu teoriye göre baba genomu kaynakları yalnızca kendi döllerini destekleyecek şekilde düzenlerken, anne genomu tüm döllere eşit miktarda kaynak aktarır ve bu durum ebeveyn genomlar arasında bir anlaşmazlığa neden olur. Bu anlaşmazlık, alellerin köken aldıkları ebeveyne göre ifade edildiği genomik damgalama için bir temel oluşturabilir. Genomik damgalama için bazı bitkiler ortak mekanizmalar ile hareket ediyorken, bazı yakın türler oldukça farklı süreçler sergileyebilmektedirler. Bu nedenle, genomik damgalama sürecinin aydınlatılması için yeni çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Keywords: Genomik damgalama, Endosperm, Epigenetik, DNA metilasyonu

References

  1. Baroux C., Gagliardini V., Page D.R., Grossniklaus U., 2006. Dynamic regulatory interactions of Polycomb group genes: MEDEA autoregulation is required for imprinted gene expression in Arabidopsis. Genes Dev, 20(9): 1081–6.
  2. Boavida L., Hernandez-Coronado M., Becker J., 2015. Setting the Stage for the Next Generation: Epigenetic Reprogramming During Sexual Plant Reproduction. In: Pontes O., Jin H. (eds) Nuclear Functions in Plant Transcription, Signaling and Development. Springer, New York, NY.
  3. Choi Y., Gehring M., Johnson L., Hannon M., Harada J.J., Goldberg R.B., Jacobsen S.E., Fischer R.L., 2002. DEMETER, a DNA glycosylase domain protein, is required for endosperm gene imprinting and seed viability in Arabidopsis. Cell, 110: 33-42.
  4. Costa L.M., Yuan J., Rouster J., Paul W., Dickinson H. ve Gutierrez-Marcos J.F., 2012. Maternal Control of Nutrient Allocation in Plant Seeds by Genomic Imprinting. Current Biology, 22(2): 160-165.
  5. Feil R., Berger F., 2007. Convergent Evolution of Genomic Imprinting in Plants and Mammals. Trends in Genetics, 23(4): 192-199.
  6. Fitz Gerald J.N., Hui P.S., Berger F., 2009. Polycomb Group-Dependent Imprinting of the Actin Regulator AtFH5 Regulates Morphogenesis in Arabidopsis thaliana. Development. 136: 3399-3404.
  7. Gehring M., Bubb K. L., Henikoff S., 2009. Extensive Demethylation of Repetitive Elements During Seed Development Underlies Gene Imprinting. Science, 324: 1447-1451.
  8. Gehring M., Choi Y., Fischer R.L., 2004. Imprinting and Seed Development. The Plant Cell, 16: 203-213.
  9. Gehring M., Huh J.H., Hsieh T., Penterman J., Choi Y., Harada J.J., Goldberg R.B., Fischer R.L., 2006. DEMETER DNA Glycosylase Establishes MEDEA Polycomb Gene Self-Imprinting by Allele-Specific Demethylation. Cell, 124: 495-506.
  10. Gehring M., Missirian V., Henikoff S., 2011. Genomic Analysis of Parent-of-Origin Allelic Expression in Arabidopsis thaliana Seeds. PLoS ONE, 6 (8): e23687.
  11. Grossniklaus U., Vielle-Calzada J-P., Hoeppner M.A., Gagliano W.B., 1998. Maternal Control of Embryogenesis by MEDEA, a Polycomb Group Gene in Arabidopsis. Science, 28o: 446-450.
  12. Haig D., 2002. Genomic Imprinting and Kinship. Rutgers University Press, New Brunswick. 1-16.
  13. Haig D., Westoby M., 1989. Parent-specific gene expression and the triploid endosperm. American Naturalist, 134(1): 147-155
  14. Hatorangan M.R., Laenen B., Steige K., Slotte T., Köhler C., 2016. Rapid evolution of genomic imprinting in two species of the Brassicaceae. Plant Cell, 28:1815–27.
  15. Hsieh T., Shin J., Uzawa R., Silva P., Cohen S., Bauer M.J., Hashimoto M., Kirkbride R.C., Harada J.J., Zilberman D., Fischer R. L., 2011. Regulation of imprinted gene expression in Arabidopsis endosperm. Plant Biology, 108: 1755-1762.
  16. Hsieh T.F., Ibarra C.A., Silva P., Zemach A., Eshed-Williams L., Fischer R.L., Zilberman D., 2009. Genome-wide demethylation of Arabidopsis endosperm. Science, 324(5933): 1451–1454.
  17. Ikeda Y., 2012. Plant Imprinted Genes Identified by Genome-wide Approaches and Their Regulatory Mechanisms. Plant Cell Physiology, 53 (3): 809-816.
  18. Jahnke S., Scholten S., 2009. Epigenetic Resetting of a Gene Imprinted in Plant Embryos. Current Biology, 19: 1677-1681.
  19. Jeong C.W., Park G.T., Yun H., Hsieh T-F., Choi Y.D., Choi Y., Lee J.S., 2015. Control of Paternally Expressed Imprinted UPWARD CURLY LEAF1, a Gene Encoding an F-Box Protein That Regulates CURLY LEAF Polycomb Protein, in the Arabidopsis Endosperm. PLoS ONE, 10(2): e0117431. 
  20. Jiang H., Kohler C., 2012. Evolution, function, and regulation of genomic imprinting in plant seed development. J Exp Bot, 63(13): 4713–22.
  21. Jullien P.E., Katz A., Oliva M., Ohad N., Berger F., 2006(a). Polycomb Group Complexes Self-Regulate Imprinting of the Polycomb Group Gene MEDEA in Arabidopsis. Current Biology, 16: 486-492.
  22. Jullien P.E., Kinoshita T., Ohad N., Berger F., 2006(b). Maintenance of DNA Methylation during the Arabidopsis Life Cycle Is Essential for Parental Imprinting. The Plant Cell, 18: 1360-1372.
  23. Kermicle J.L., 1970. Dependence of the R-Mottled Aleurone Phenotype in Maize on Mode of Sexual Transmission. Genetics, 66: 69-85.
  24. Kinoshita T., Miura A., Choi Y., Kinoshita Y., Cao X., Jacobsen E.S., Robert L.F., Kakutani T., 2004. One-Way Control of FWA Imprinting in Arabidopsis Endosperm by DNA Methylation. Science, 303: 521.
  25. Kinoshita T., Yadegari R., Harada J.J., Goldberg R.B., Fischer R.L., 1999. Imprinting of the MEDEA Polycomb Gene in the Arabidopsis Endosperm. The Plant Cell, 11: 1945-1952.
  26. Klosinska M., Picard C.L., Gehring M., 2016. Conserved imprinting associated with unique epigenetic signatures in the Arabidopsis genus. Nature Plants, 2:16145.
  27. Kohler C., Weinhofer-Molisch I., 2010. Mechanisms and evolution of genomic imprinting in plants. Heredity. 105(1): 57–63.
  28. Köhler C., Page D.R., Gagliardini V., Grossniklaus U., 2005. The Arabidopsis thaliana MEDEA Polycomb Group Protein Controls Expression of PHERES1 by Parental Imprinting. Nature Genetics, 37: 28-30.
  29. Kradolfer D., Wolff P., Jiang H., Siretskiy A., Köhler. C., 2013. An imprinted gene underlies postzygotic reproductive isolation in Arabidopsis thaliana. Dev Cell, 26: 525-535.
  30. Luo M., Bilodeau P., Koltunow A., Dennis E.S., Peacock W.J., Chaudhury A.M., 1999. Genes controlling fertilization-independent seed development in Arabidopsis thaliana. Proc. Natl. Acad. Sci., 96: 296–301.
  31. Luo M., Taylor J.M., Spriggs A., Zhang H., Wu X., Russell S., Singh M., Koltunow A., 2011. A Genome-Wide Survey of Imprinted Genes in Rice Seeds Reveals Imprinting Primarily Occurs in the Endosperm. PLoS Genetics, 7 (6): e1002125.
  32. McCrath J., Solter D., 1984. Completion of mouse embryogenesis requires both the maternal and paternal genomes. Cell, 37:179-83.
  33. Park K., Kim M.Y., Vickers M., Park J.S., Hyun Y., Okamoto T., Zilberman D., Fischer R.L., Feng X., Choi Y., Scholtene S., (2016). DNA demethylation is initiated in the central cells of Arabidopsis and rice. Proc Natl Acad Sci USA, 113:15138–43.
  34. Qiu Y., Liu S.L., Adams K.L, 2014. Frequent Changes in Expression Profile and Accelerated Sequence Evolution of Duplicated Imprinted Genes in Arabidopsis. Genome Biology and Evolution, 6(7): 1830–1842.
  35. Reik W., Walter J., 2011. Genomic imprinting: parental in fluence on the genome. Nat Rev Genet, 2: 21–32.
  36. Satyaki P.R.V., Gehring M., 2017. DNA methylation and imprinting in plants: machinery and mechanisms. Crit Rev Biochem Mol Biol, 52(2): 163-75.
  37. Schoft V.K., Chumak N., Choi Y., Hannon M., Garcia-Aguilar M., Machlicova A., Slusarz L., Masiolek M., Park J.S., Park G.T., Fischer R.L., Tamaru H., 2011. Function of the DEMETER DNA glycosylase in the Arabidopsis thaliana male gametophyte. Proc Natl Acad Sci USA, 108: 8042–7.
  38. Surani M. A., 2001. Reprogramming of Genome Function Through Epigenetic Inheritance. Nature, 414: 122-128.
  39. Surani M.A., Barton S.C., Norris M.L., 1984. Development of reconstituted eggs suggests imprinting of the genome during gametogenesis. Nature, 308:548-50.
  40. Tiwari S., Schulz R., Ikeda Y., Dytham L., Bravo J., Mathers L., Spielman M., Guzman P., Oakey R.J., Kinoshita T., Scott R.J., 2008. MATERNALLY EXPRESSED PAB C-TERMINAL, a Novel Imprinted Gene in Arabidopsis, Encodes the Conserved C-Terminal Domain of Polyadenylate Binding Proteins. The Plant Cell, 20: 2387-2398.
  41. Vinkenoog R., Spielman M., Adams S., Dickinson H.G., Scott R.J., 2002. Genomic Imprinting in Plants. Methods in Molecular Biology, 181:327-370.
  42. Walter J., Paulsen M., 2003. The potential role of gene duplications in the evolution of imprinting mechanisms. Hum Mol Genet, 12: 215–220.
  43. Waters A.J., Bilinski P., Eichten S.R., Vaughn M.W., Ross-Ibbara J., Gehring M., Springer N.M., 2013. Comprehensive analysis of imprinted genes in maize reveals allelic variation for imprinting and limited conservation with other species. Proc Natl Acad Sci USA, 110:19639–19644.
  44. Wilkins J.F., Haig D., 2003. What good is genomic imprinting: the function of parent-specific gene expression. Nature Reviews Genetics, 4: 359–368.
  45. Wolff P., Weinhofer I., Seguin J., Roszak P., Beisel C., Donoghue M.T.A., Spillane C., Nordborg M., Rehmsmeier M., Köhler C., 2011. High-Resolution Analysis of Parent-of-Origin Allelic Expression in the Arabidopsis Endosperm. PLoS Genet 7(6): e1002126. 
  46. Wollmann H., Berger F., 2012. Epigenetic Reprogramming During Plant Reproduction and Seed Development. Current Opinion in Plant Biology, 15: 63-69.
  47. Wöhrmann H.J., Gagliardini V., Raissig M.T., Wehrle W., Arand J., Schmidt A., Tierling S., Page D.R., Schöb H., Walter J., Grossniklaus U., 2012. Identification of a DNA methylation-independent imprinting control region at the Arabidopsis MEDEA locus. Genes Dev., 26(16): 1837–50.
  48. Xiao W., Gehring M., Choi Y., Margossian L., Pu H., Harada J.J., Goldberg R.B., Pennell R.I., Fischer R.L., 2003. Imprinting of the MEA Polycomb gene is controlled by antagonism between MET1 methyltransferase and DME glycosylase. Dev Cell, 5(6): 891–901.
  49. Xu W., Dai M., Li F., Liu A., 2014. Genomic imprinting, metyhlation and parent-of-origin effects in reciprocal hybrid endosperm of castor bean. Nucleic Acids Res., 42: 6987–6998.
  50. Zemach A., Kim M.Y., Silva P., Rodrigues J.A., Dotson B., Brooks M.D., Zilberman D., 2010. Local DNA hypomethylation activates genes in rice endosperm. Proc Natl Acad Sci USA, 107: 18729–18734.
  51. Zhang M., Xie S., Dong X., Zhao X., Zeng B., Chen J., Li H., Yang W., Zhao H., Wang G., Chen Z., Sun S., Hauck A., Jin W., Lai J., 2014. Genome-wide high resolution parental-specific DNA and histone metyhlation maps uncover patterns of imprinting regulation in maize. Genome Res., 24: 167-76.
  52. Zhang M., Zhao H., Xie S., Chen J., Xu Y., Wang K., Zhao H., Guan H., Hu X., Jiao Y., Song W., Lai J., 2011. Extensive, clustered parental imprinting of protein-coding and noncoding RNAs in developing maize endosperm. Proc Natl Acad Sci USA, 108: 20042–20047.
  53. Zhang, M., Li, N., He, W., Zhang, H., Yang, W., Liu, B., 2016. Genome-Wide  Screen  of  Genes  Imprinted   in   Sorghum   Endosperm   and   the   Roles   of   Allelic   Differential   Cytosine   Methylation. Plant J., 85(3): 424-436.
7

Mühendis ve Teknik Eleman Adaylarının İş Güvenliği Konusunda Tutumlarının Belirlenmesi

Sezgin Aygün & Ömer Faruk Öztürk

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2017.99.3

Manuscript Views: 42  |  Manuscript Download: 62

Abstract

Bu çalışmanın amacı, mühendis ve teknik eleman adayı olan son sınıf öğrencilerinin iş güvenliği konusunda yaklaşımlarının belirlenmesidir. Betimsel tipteki bu araştırma Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi bünyesindeki üç farklı fakülteden toplam 18 bölüm ve 366 katılımcı ile yapılmıştır. Katılımcılara 17 sorudan oluşan bir anket çalışması uygulanmış ve elde edilen sonuçlara göre değerlendirme yapılmıştır. Çalışmaya katılanların % 53’ü Mühendislik fakültesi, % 30’u Ziraat Fakültesi ve % 17’si Fen Edebiyat Fakültesi öğrencisidir. Bu çalışma için iş güvenliği tutum ölçeği güvenirlik analizi yapılmış Cronbach’s Alpha (α) değeri tutum ölçeği için α=0,838 değeri ile yüksek güvenilirlikte elde edilmiştir. Katılımcılar kesinlikle iş güvenliği eğitiminin çok önemli olduğunu düşünmektedirler. Katılımcıların %77.1 gibi büyük çoğunluğu iş güvenliği (İSG) derslerinin ilgili fakültelerde, tüm Türkiye'de zorunlu ders olmasını istemektedirler. Bununla beraber, katılımcılar okudukları lisans programı ile ilgili ilerde karşılaşabilecekleri iş kazaları ve meslek hastalıkları hakkında bilgilendirilmek istemektedirler. Bu istekleri yerine getirmenin en kolay yolu iş güvenliği derslerini ilgili tüm fakültelerin müfredatına eklemektir. 

Keywords: İş güvenliği, Mühendis, Teknik eleman

References

  1. Aksoy, S., Çevik, B. & Çakıcıer, N. (2013) Gümüşova meslek yüksekokulu’nda iş güvenliği bilincinin belirlenmesi. D.Ü. Bilim ve Teknoloji Dergisi, (1), 69–76. 
  2. Demirbilek, T. (1999) İşçi sağlığı ve iş güvenliği ders notları, İzmir.
  3. HSE European Comparisons Summary of UK Performance (2013) Online: www.hse.gov.uk Erişim Tarihi: 1 Ocak 2017.
  4. Hämäläinen, P., Takala, J., & Saarela, K. L. (2006). Global estimates of occupational accidents. Safety Sci., 44, 137−156.
  5. İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Meclisi, Ocak 2016 Raporu (2016) Online: http://www.guvenlicalisma.org/ Erişim Tarihi: 1 Ocak 2017.
  6. Kalaycı, Ş. (2010). Spss uygulamaları çok değişkenli istatistik teknikleri (5. baskı). Ankara: Asil Yayın Dağıtım.
  7. Kılkış, İ. & Demir, S. (2012) İşverenin iş sağlığı ve güvenliği eğitimi verme yükümlülüğü üzerine bir inceleme. Çalışma İlişkileri Dergisi, 3(1), 23–47.
  8. Richardsson, P. M. & Impgaard, M. (2004) Corporate cost of occupational accidents: an activity-based analysis. Accident Analysis & Prevention, 36, 173–182.
  9. Sarıkaya, M., Güllü, A., ve Seyman, M.N. (2009) Meslek yüksek okullarında iş sağlığı ve güvenliği eğitimi verilmesinin önemi. Tübav Bilim Dergisi, 2, 327–332.
  10. SGK İstatistik Yıllığı (2014). Online: http://www.isteguvenlik.tc/2014%20SGK%20Analiz.pdf Erişim Tarihi: 6 Ocak 2017.
  11. Üçüncü, K. (2014) 2014 Yılı SGK İş Kazası İstatistiklerinin Analizi 1-6.
8

Effects of Salinomycin and Everolimus on Breast Cancer Stem Cells in Hypoxia

Hatice Pilevneli & Mehtap Kılıç Eren

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2018.132.3

Manuscript Views: 33  |  Manuscript Download: 47

Abstract

Cancer stem cells (CSCs) are a collection of small numbers of cells that have the potential to induce all cell types within the tumor mass and have self-renewal capacity. Today, the reasons for the failure of conventional cancer therapies lie in the fact that they are unable to target cancer stem cells. Targeting the cancer stem cell is thought to provide a very important and revolutionary advance in cancer cell targeting and therapy.

Tumor hypoxia is a characteristic of solid tumors and has been associated with poor prognosis and resistance to radiotherapy and chemotherapy. HIF-1 (Hypoxia Inducible Factor-1) is the major transcription factor activated in hypoxic conditions and allows transcriptional activation of various genes that are effective for the adaptation of the cell to the hypoxic condition. Experimental studies have provided evidence that also hypoxia and HIF-1α promote the cancer stem cell phenotype and targeting of HIF-1α may reduce or eliminate cancer stem cells.

Breast cancer is the most common form of cancer in women worldwide and affects 10% of the world's female population. 25% to 30% of patients with invasive breast cancer still die from this disease. The recurrence frequency of the disease varies between 60% and 80% within the first 3 years after treatment. In order to target breast cancer stem cells more effectively, in this study we aimed to reveal whether the hypoxic conditions in the tumor, which act as the stem cell production area, at the same time creates resistance to therapy. Thus, we evaluated effect of CSCs targeting agent Salinomycin alone or in combination with Everolimus which is an m-TOR and HIF-1α inhibitor on parental MCF-7 and MDA-231 breast cancer cells and their isolated CSCs in hypoxic conditions.

Here it is presented that starting with 2 mM, increased concentrations of salinomycin significantly inhibits proliferation and induce apoptosis in hypoxia, in both parental MCF-7 and MDA-231 breast cancer cells and in their isolated CSCs. The most effective concentration of salinomycin was 10 mM and induced around 35% and 45% of apoptosis in both parental MCF-7 and MDA-231 and their isolated CSCs, respectively. Whereas everolimus alone was not as effective as salinomycin, as 25 mM everolimus induced 30% and 15% of growth inhibition or apoptosis in both parental and CSCs of MCF-7 and MDA-231 cellsin hypoxia, respectively. When lower concentrations of salinomycin (2mM) and everolimus (5mM) was used in combination they show synergistic effect and able to inhibit proliferation at least 35% and 45% in both parental and CSCs of MCF-7 and MDA-231 cells in hypoxia, respectively. Similar results were also obtained for induction of apoptosis in response to salinomycin + everolimus treatment in hypoxia in both parental and CSCs of MCF-7 and MDA-231 cells. Hence using lower concentrations of salinomycin and everolimus together may provide an effective targeting strategy for hypoxic CSCs and may contribute to the development of novel strategies for therapeutic intervention in breast cancer.

Keywords: MCF-7,MDA-231, cancer stem cell, Salinomycin, Everolimus, hypoxia

References

  1. Al Dhaheri Y., Attoub S., Arafat K., Abuqamar S., Eid A, Al Faresi N, Iratni R., 2013,    Salinomycin induces apoptosis and senescence in breast cancer: upregulation of p21, downregulation of survivin and histone H3 and H4 hyperacetylation,  Biochim Biophys Acta.  Apr;1830(4):3121-35. 22.
  2. Al-Hajj, M., Wicha, M. S., Benito-Hernandez, A., Morrison, S. J., and Clarke, M. F., 2003, Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells, Proc Natl Acad Sci U S A 100(7):3983-8.
  3. Alison, M. R., Murphy, G., and Leedham, S., 2008, Stem cells and cancer: a deadly mix, Cell Tissue Res 331(1):109-24.
  4. Conley, S. J., Gheordunescu, E., Kakarala, P., Newman, B., Korkaya, H., Heath, A. N., Clouthier, S. G., and Wicha, M. S., Antiangiogenic agents increase breast cancer stem cells via the generation of tumor hypoxia, Proc Natl Acad Sci U S A 109(8):2784-9.
  5. Dewangan Jayant, Srivastava Sonal, Rath Srikanta Kumar., 2017, Salinomycin: A new paradigm in cancer therapy. Tumor Biology 39 (3): 1-12 
  6. Ercan, C., van Diest, P. J., and Vooijs, M., 2011, Mammary development and breast cancer: the role of stem cells, Curr Mol Med 11(4):270-85.
  7. Gil, J., Stembalska, A., Pesz, K. A., and Sasiadek, M. M., 2008, Cancer stem cells: the theory and perspectives in cancer therapy, J Appl Genet 49(2):193-9.
  8. Gupta, P. B., Onder, T. T., Jiang, G., Tao, K., Kuperwasser, C., Weinberg, R. A., and Lander, E. S., 2009, Identification of selective inhibitors of cancer stem cells by high-throughput screening, Cell 138(4):645-59.
  9. Hambardzumyan, D., Becher, O. J., and Holland, E. C., 2008, Cancer stem cells and survival pathways, Cell Cycle 7(10):1371-8.
  10. Hu, Y., and Fu, L., 2012, Targeting cancer stem cells: a new therapy to cure cancer patients, Am J Cancer Res 2(3):340-56.
  11. Iida, H., Suzuki, M., Goitsuka, R., and Ueno, H., 2011, Hypoxia induces CD133 expression in human lung cancer cells by up-regulation of OCT3/4 and SOX2, Int J Oncol 40(1):71 
  12. Keith, B., and Simon, M. C., 2007, Hypoxia-inducible factors, stem cells, and cancer, Cell 129(3):465-72.
  13. Kilic M., Kasperczyk H., Fulda S., Debatin KM., 2007,  Role of hypoxia inducible factor-1 alpha in modulation of apoptosis  resistance, Oncogene 26 (14), 2027-2038.
  14. Kilic-Eren M., Boylu T., Tabor V., 2013, Targeting PI3 K/Akt represses hypoxia inducible factor-1alpha activation and sensitizes Rhabdomyosarcoma and Ewing's sarcoma cells for apoptosis, Cancer Cell Int 13 (1), 36.        
  15. Klonisch, T., Wiechec, E., Hombach-Klonisch, S., Ande, S. R., Wesselborg, S., Schulze-Osthoff, K., and Los, M., 2008, Cancer stem cell markers in common cancers - therapeutic implications, Trends Mol Med 14(10):450-60.
  16. Liang, D., Ma, Y., Liu, J., Trope, C. G., Holm, R., Nesland, J. M., and Suo, Z., 2012, The hypoxic microenvironment upgrades stem-like properties of ovarian cancer cells, BMC Cancer 12:201.
  17. Liu, S., and Wicha, M. S., 2010, Targeting breast cancer stem cells, J Clin Oncol 28(25):4006-12.
  18. Oak PS1, Kopp F, Thakur C, Ellwart JW, Rapp UR, Ullrich A, Wagner E, Knyazev P, Roidl A., 2012, Combinatorial treatment of mammospheres with trastuzumab and salinomycin efficiently targets HER2-positive cancer cells and cancer stem cells. Int J Cancer, 15;131(12):2808-19.
  19. Pires BR, DE Amorim ÍS, Souza LD, Rodrigues JA, Mencalha AL., 2016 Targeting Cellular Signaling Pathways in Breast Cancer Stem Cells and it’s Implication for CancerTreatment, Anticancer Res. ;36(11):5681-5691.
  20. Schwab, L. P., Peacock, D. L., Majumdar, D., Ingels, J. F., Jensen, L. C., Smith, K. D., Cushing, R. C., and Seagroves, T. N., 2012, Hypoxia-inducible factor 1alpha promotes primary tumor growth and tumor-initiating cell activity in breast cancer, Breast Cancer Res 14(1):R6.
  21. Semenza G. L., 2015, Regulation of the breast cancer stem cell phenotype by hypoxia-inducible factors, Clinical Science Sep 24, 129 (12) 1037-1045.
  22. Semenza, G. L., 2009, HIF-1 inhibitors for cancer therapy: from gene expression to drug discovery, Curr Pharm Des 15(33):3839-43.
  23. Skog S, He Q, Khoshnoud R, Fornander T, Rutqvist LE. . 2004, Genes related to growth regulation, DNA repair and apoptosis in an oestrogen receptor-negative (MDA-231) versus an oestrogen receptor-positive (MCF-7) breast tumour cell line. Tumour BiolJan-Apr;25(1-2):41-7.
9

Human Endogenous Retroviruses

Buket Çakmak Güner & Nermin Gözükırmızı

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2018.132.1

Manuscript Views: 29  |  Manuscript Download: 50

Abstract

Human Endogenous retroviruses (HERVs) occupy nearly 8% of human genome. They are thought to be remnants of retroviruses.  These integrated elements have gag, pol and env coding regions. The genome order of 5 ’LTR-gag-pro-pol-env-LTR 3’ is completely conserved among known retroviruses and endogenous retroviruses. A complete LTRs consists of untranslated 5’ (U5), repeat (R) and untranslated 3’ (U3) regions. ERVs have the potential to proliferate within a genome.  Due to the nonsense mutations, methylations and deletions, most families of HERV lost their coding regions and therefore could not produce functional proteins. Most of HERVs are structurally incomplete with deletions and insertions. Although human genomehave many protective mechanisms, there are many transcriptionally active transposons and endogenous retroviruses in the human genome. Given their nature within the genome, HERVs have potential for genetic disorders, cancer, autoimmunity and neurological diseases. There are many studies investigating the association ofHERVs with  diseases. In this review, we  give a short summary from a few of  of these studies.

Keywords: Human endogenous retroviruses, human diseases, HERV-K, HERV-E, HERV-W.

References

  1. Bannert N, Kurth R, 2004, Retroelements and the human genome: new perspectives on an old relation, Proc Natl Acad Sci. 101, 14572–14579.
  2. Belshaw R, Pereira V, Katzourakis A, Talbot G, Paces J, Burt, A, et al., 2004, Long-term reinfection of the human genome by endogenous retroviruses. Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 4894–4899.
  3. Best S, Le Tissier P, Towers G, Stoye JP, 1996, Positional cloning of the mouse retrovirus restriction gene Fv1, Nature, 382:826829.
  4. Blanco P, Shlumukova M, Sargent CA, et al, 2002, Divergent outcomes of intra-chromosomal recombination on the human Y chromosome: male infertility and recurrent polymorphism, J Med Genet; 37:752–8.
  5. Blikstad V, Benachenhou F, Sperber GO, Blomberg J, 2008, Evolution of human endogenous retroviral sequences: a conceptual account, Cellular and Molecular Life Sciences, 65:3348-65.
  6. Buzdin A, 2007, Human-specific endogenous retroviruses, Scientific World Journal 7, 1848–1868.
  7. Buzdin A, Kovalskaya-Alexandrova E, Gogvadze E, and Sverdlov E, 2006, At least 50% of human-specific HERV-K (HML-2) long terminal repeats serve in vivo as active promoters for host nonrepetitive DNA transcription, J. Virol. 80, 10752–10762.
  8. Buzdin AA, Prassolov V, Garazha AV, 2017, Friends-Enemies: Endogenous retroviruses are major trascriptional regulators of human DNA, Front in Chem 5.
  9. Cakmak B, Marakli S, Gözükirmizi N, 2017, Sukkula retrotransposon movements in the human genome, Biotechnology & Biotechnological Equipment 31, 900-905.
  10. Denner, J, 2016, Expression and function of endogenous retroviruses in the placenta. APMIS Acta Pathol. Microbiol. Immunol. Scand, 124, 31–43.
  11. Douville R, Liu J, Rothstein J, Nath A, 2011, Identification of active loci of a human endogenous retrovirus in neurons of patients with amyotrophic lateral sclerosis, Ann. Neurol. 69 (1), 577-587.
  12. Downey R.F, Sullivan FJ, Wang-Johanning F, Ambs S, Giles FJ, Glynn SA, 2015, Human endogenous retrovirus K and cancer: Innocent bystander or tumorigenic accomplice? Int. J. Cancer 137, 1249–1257.
  13. Elkina MA, Erkenov TA, Glazko VI, 2015, Mobile genetic elements as a tool for the analysis of genetic differentiation of varieties of cultivated plants and breeds of farm animals. IJRSR 6:5893-5900.
  14. Gonzalez-Cao M, Iduma P, Karachaliou N, Santarpia M, Blanco J, Rosell R, 2016, Human endogenous retroviruses and cancer. Cancer Biol. Med. 13, 483–488.
  15. Griffiths DJ, 2001, Endogenous retroviruses in the human genome sequence, Genome Biology 2 (6).
  16. Guliev M, Yilmaz S, Sahin K, et al, 2013, Human endogenous retrovirus H (Herv-H) genome insertion variations in humans, Mol Med Rep. 7:1305-1309.
  17. Hayward A, Cornwallis CK, Jern P, 2015, Pan-vertebrate comparative genomics unmasks retrovirus macroevolution. Proc Natl Acad Sci, 112:464–9.
  18. Hohn O, Hanke K, Bannert N, 2013, HERV-K(HML-2), the best preserved family of HERVs: endogenization, expression, and implications in health and disease, Front Oncol 3:246.
  19. Hurst TP, and Magiorkinis G, 2017, Epigenetic control of human endogenous retrovirus expression: Focus on Regulation of Long-Terminal Repeats (LTRs), Viruses 9, 130.
  20. Jern P, Coffin JM, 2008, Effects of retroviruses on host genome function. Annu Rev Genet. 42:709–32.
  21. Jern P, Sperber GO, Blomberg J, 2005, Definition and variation of human endogenous retrovirus. H Virology, 327:93-110.
  22. Kremer D, Glanzman R, Traboulsee A, Nath A, Groc L, Horwitz M, Göttle P et al, 2017, Prehistoric enemies within: The contribution of human endogenous retroviruses to neurological diseases. Meeting report: “Second International Workshop on Human Endogenous Retroviruses and Disease. Mult Scler Relat Disord 15: 18-23.
  23. Lenasi T, Contreras X, and Peterlin BM, 2010, Transcription, splicing and transport of retroviral RNA. In: BANNERT, N. & KURTH, R. (eds.) Retroviruses. Molecular Biology, Genomics and Pathogenesis. Norforlk: Caister Academic Press.
  24. Lerat E, Semon M,2007, Influence of the transposable element neighborhood on human gene expression in normal and tumor tissue, Gene 396, pp.303–11.
  25. Lettini AA, Guidoboni M, Fonsatti E, Anzalone L, Cortini E, Maio M et al, 2007, Epigenetic remodelling of DNA in cancer, Histology and Histopathology 22:1413-24.
  26. Li M, Radvanyi LG, Yin B, Li J, Chivukula R, Lin K, Lu Y, et al, 2017, Down-regulation of human endogenous retrovirus type K (HERV-K) viral env RNA in pancreatic cancer cells decreases cell proliferation and tumor growth. AACR.
  27. Mamedov I, Lebedev Y, Hunsmann G, Khusnutdinova E, and Sverdlova E, 2004, A rare event of insertion polymorphism of a HERV-K LTR in the human genome, Genomics 84: 596-599.
  28. Mariani-Costantini R, Horn TM, Callahan R, 1989, Ancestry of a human endogenous retrovirus family. J Virol 63:4982–5.
  29. Mayer J, Blomberg J, and Seal R, 2011, A revised nomenclature for transcribed human endogenous retroviral loci, Mobile DNA.
  30. Menendez L, Benigno BB, McDonald JF,2004, L1 and HERV-W retrotransposons are hypomethylated in human ovarian carcinomas. Mol. Cancer 3, 12.
  31. Nelson PN, Roden D, Nevill A, Freimanis GL, Trela M, Ejtehadi HD, Bowman S, Axford J, Veitch AM, Tugnet N, Rylance PB, 2014, Rheumatoid arthritis is associated with IgG antibodies to human endogenous retrovirus gag matrix: a potential pathogenic mechanism of disease? J Rheumatol 41(10): 1952–1960.
  32. Ohnuki M, Tanabe K, Sutou K, Teramoto I, Sawamura Y, Narita M, et al, 2014, Dynamic regulation of human endogenous retroviruses mediates factor-induced reprogramming and differentiation potential, Proc. Natl. Acad. Sci 111, 12426–12431. 
  33. Paces J, Huang YT, Paces V, Ridl Y, and Chang CM, 2013, New insight into transcription of human endogenous retroviral elements, N Biotechnol 30 (3): 314-318.
  34. Perron H, Garson JA, Bedin F, Beseme F, Paranhos-Baccala G, Komurian-Pradel F, Mallet F, Tuke PW, Voisset C, Blond JL, et al, 1997, molecular identification of a novel retrovirus repeatedly isolted from patients with multiple sclerosis, Proc Natl Acad Sci, 7583-7588.
  35. Reis BS, Jungbluth AA, Frosina D, Holz M, Ritter E, Nakayama E, Ishida T, Obata Y, Carver B, Scher H, Scardino PT et al, 2013, Prostate cancer progression correlates with increased humoral immune response to a human endogenous retrovirus GAG protein, Clin Cancer Res 19(22):6112–6125.
  36. Schumann GG, Gogvadze EV, Osanai-Futahashi M, Kuroki A, Münk C, Fujiwara H, et al, 2010, Unique functions of repetitive transcriptomes, Int. Rev. Cell Mol. Biol. 115–188.
  37. Seal RL, Gordon SM, Lush MJ, Wright MW, Bruford EA, 2011, genenames.org: the HGNC resources in 2011. Nucleic Acids Res 39.
  38. Sotgiu S, Mameli G, Serra C, Zarbo IR, Arru G, Dolei A, 2010, Multiple sclerosis-associated retrovirus and progressive disability of multiple sclerosis, Mult. Scler. 16, 1248-1251.
  39. Stengel S, Fiebig U, Kurth R, Denner J, 2010, Regulation of human endogenous retrovirus-K expression in melanomas by CpG methylation. Genes. Chromosomes Cancer 49, 401–411.
  40. Stoye JP, 2001, Endogenous retroviruses: still actie all these years? Current Biology 11: R914-6.
  41. Suntsova M, Garazha A, Ivanova A, Kaminsky D, Zhavoronkov A, and Buzdin A, 2015, Molecular functions of human endogenous retroviruses in health and disease, Cell. Mol. Life Sci. 72, 3653–3675.
  42. Suntsova M, Gogvadze EV, Salozhin S, Gaifullin N, Eroshkin F, Dmitriev SE, et al, 2013, Human-specific endogenous retroviral insert serves as an enhancer for the schizophrenia-linked gene PRODH. Proc. Natl. Acad. Sci 110, 19472–19477.
  43. Takahashi Y, Harashima N, Kajigaya S, Yokoyama H, Cherkasova E, McCoy JP et al, 2008, Regression of human kidney cancer following allogeneic stem cell transplantation is associated with recognition of an HERV-E antigen by T cells, J Clin Investig 118(3):1099–1109.
  44. Van Horssen J, van der Pol S, Nijland P, Amor S, Perron H, 2016, Human endogenous retrovirus W in brain lesions: rationale for targeted therapy in multiple sclerosis, Mult. Scler. Relat. Disord. 8, 11-18.
  45. Volkman, HE, Stetson DB, 2014, The enemy within: Endogenous retroelements and autoimmune disease Nat. Immunol 15, 415–42.
  46. Yi JM, Kim HM, Kim HS, 2004, Expression of the human endogenous retrovirus HERVW family in various human tissues and cancer cells. Journal of General Virology 85, pp.1203–10

 

10

DSSC’ler için NNN ligantlar ile kararlaştırılmış Rutenyum malzemeler

Osman Dayan, Namık Özdemir, Fahrettin Yakuphanoğlu, Zafer Şerbetci & Ali Bilici

  |  DOI: 10.29329/ijiasr.2018.132.2

Manuscript Views: 17  |  Manuscript Download: 44

Abstract

Bu çalışmada 2,6-bis(benzimidazol)piridinil (NNN) ligantlar ile kararlaştırılmış yeni rutenyum nano partüküllerin üretildi. Malzemeler NMR, IR, SEM-EDX, TEM ve XRD gibi teknikler kullanılarak yapıları hakkında bilgi edinildi ve boya duyarlı güneş hücrelerinin hazırlanmasında kullanıldı. 

Keywords: Boya duyarlı güneş hücresi, Rutenyum, I-V karakteristiği

References

  1. [1] B. Oregan, M. Gratzel, A Low-Cost, High-Efficiency Solar-Cell Based on Dye-Sensitized Colloidal Tio2 Films, Nature, 353 (1991) 737-740.
  2. [2] S.M. Feldt, E.A. Gibson, E. Gabrielsson, L. Sun, G. Boschloo, A. Hagfeldt, Design of Organic Dyes and Cobalt Polypyridine Redox Mediators for High-Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells, J Am Chem Soc, 132 (2010) 16714-16724.
  3. [3] K.R. Seddon, Ruthenium, Coordin Chem Rev, 41 (1982) 79-157.
  4. [4] H.N. Yi, J.A. Crayston, J.T.S. Irvine, Ruthenium complexes of 2-(2 '-pyridyl) benzimidazole as photosensitizers for dye-sensitized solar cells, Dalton T, DOI 10.1039/b208289f(2003) 685-691.
  5. [5] D.B. Kuang, C. Klein, S. Ito, J.E. Moser, R. Humphry-Baker, S.M. Zakeeruddin, M. Gratzel, High molar extinction coefficient ion-coordinating ruthenium sensitizer for efficient and stable mesoscopic dye-sensitized solar cells, Adv Funct Mater, 17 (2007) 154-160.
  6. [6] M.K. Nazeeruddin, A. Kay, I. Rodicio, R. Humphrybaker, E. Muller, P. Liska, N. Vlachopoulos, M. Gratzel, Conversion of Light to Electricity by Cis-X2bis(2,2'-Bipyridyl-4,4'-Dicarboxylate)Ruthenium(Ii) Charge-Transfer Sensitizers (X = Cl-, Br-, I-, Cn-, and Scn-) on Nanocrystalline Tio2 Electrodes, J Am Chem Soc, 115 (1993) 6382-6390.
  7. [7] X.M. Xiao, M.A. Haga, T. Matsumurainoue, Y. Ru, A.W. Addison, K. Kano, Synthesis and Proton Transfer-Linked Redox Tuning of Ruthenium(Ii) Complexes with Tridentate 2,6-Bis(Benzimidazol-2-Yl)Pyridine Ligands, J Chem Soc Dalton, DOI Doi 10.1039/Dt9930002477(1993) 2477-2484.
  8. [8] O. Kohle, S. Ruile, M. Gratzel, Ruthenium(II) charge-transfer sensitizers containing 4,4'-dicarboxy-2,2'-bipyridine. Synthesis, properties, and bonding mode of coordinated thio- and selenocyanates, Inorg Chem, 35 (1996) 4779-4787.
  9. [9] S. Ruile, O. Kohle, P. Pechy, M. Gratzel, Novel sensitisers for photovoltaic cells. Structural variations of Ru(II) complexes containing 2,6-bis(1-methylbenzimidazol-2-yl)pyridine, Inorg Chim Acta, 261 (1997) 129-140.
  10. [10] M.K. Nazeeruddin, E. Muller, R. Humphry-Baker, N. Vlachopoulos, M. Gratzel, Redox regulation in ruthenium(II) polypyridyl complexes and their application in solar energy conversion, J Chem Soc Dalton, DOI Doi 10.1039/A704242f(1997) 4571-4578.
  11. [11] S.C. Yu, S.J. Hou, W.K. Chan, Synthesis, metal complex formation, and electronic properties of a novel conjugate polymer with a tridentate 2,6-bis(benzimidazol-2-yl)pyridine ligand, Macromolecules, 32 (1999) 5251-5256.
  12. [12] M.A. Haga, K. Wang, N. Kato, H. Monjushiro, Electrochemical properties of dinuclear Ru complex Langmuir-Blodgett films towards molecular electronics, Mol Cryst Liq Crys A, 337 (1999) 89-92.
  13. [13] K.Z. Wang, M.A. Haga, Chemical transformation of amphiphilic Ru complexes containing 2,6-pyridinedicarboxylate at the air-water interface, Mol Cryst Liq Cryst, 342 (2000) 225-230.
  14. [14] L. Mishra, R. Sinha, Mononuclear and binuclear ruthenium(III) polypyridyl complexes containing 2,6-bis(2 '-benzimidazyl)-pyridine as co-ligand: Synthesis, spectroscopic properties and redox activity, Indian J Chem A, 39 (2000) 1131-1139.
  15. [15] V.G. Vaidyanathan, B.U. Nair, Synthesis, characterization and DNA binding studies of a ruthenium(II) complex, J Inorg Biochem, 91 (2002) 405-412.
  16. [16] M. Haga, T. Takasugi, A. Tomie, M. Ishizuya, T. Yamada, M.D. Hossain, M. Inoue, Molecular design of a proton-induced molecular switch based on rod-shaped Ru dinuclear complexes with bis-tridentate 2,6-bis(benzimidazol-2-yl) pyridine derivatives, Dalton T, DOI 10.1039/b300130j(2003) 2069-2079.
  17. [17] V.G. Vaidyanathan, B.U. Nair, Synthesis, characterization and electrochemical studies of mixed ligand complexes of ruthenium(II) with DNA, Dalton T, DOI 10.1039/b502917a(2005) 2842-2848.
  18. [18] D. Mishra, A. Barbieri, C. Sabatini, M.G.B. Drew, H.M. Figgle, W.S. Sheldrick, S.K. Chattopadhyay, Tuning of redox potential and visible absorption band of ruthenium(II) complexes of (benzimidazolyl) derivatives: Synthesis, characterization, spectroscopic and redox properties, X-ray structures and DFT calculations, Inorg Chim Acta, 360 (2007) 2231-2244.
  19. [19] A. Singh, B. Chetia, S.M. Mobin, G. Das, P.K. Iyer, B. Mondal, Ruthenium monoterpyridine complexes with 2,6-bis(benzimidazol-2-yl)pyridine: Synthesis, spectral properties and structure, Polyhedron, 27 (2008) 1983-1988.
  20. [20] J.J. Concepcion, J.W. Jurss, P.G. Hoertz, T.J. Meyer, Catalytic and Surface-Electrocatalytic Water Oxidation by Redox Mediator-Catalyst Assemblies, Angewandte Chemie-International Edition, 48 (2009) 9473-9476.
  21. [21] C. Bhaumik, S. Das, D. Saha, S. Dutta, S. Baitalik, Synthesis, Characterization, Photophysical, and Anion-Binding Studies of Luminescent Heteroleptic Bis-Tridentate Ruthenium(II) Complexes Based on 2,6-Bis(Benzimidazole-2-yl)Pyridine and 4'-Substituted 2,2 ':6 ',2 '' Terpyridine Derivatives, Inorg Chem, 49 (2010) 5049-5062.
  22. [22] Q.Y. Yu, B.X. Lei, J.M. Liu, Y. Shen, L.M. Xiao, R.L. Qiu, D.B. Kuang, C.Y. Su, Ruthenium dyes with heteroleptic tridentate 2,6-bis(benzimidazol-2-yl)-pyridine for dye-sensitized solar cells: Enhancement in performance through structural modifications, Inorg Chim Acta, 392 (2012) 388-395.
  23. [23] A.W. Addison, P.J. Burke, Synthesis of Some Imidazole-Derived and Pyrazole-Derived Chelating-Agents, J Heterocyclic Chem, 18 (1981) 803-805.
  24. [24] D. Gonzalez-Galvez, P. Lara, O. Rivada-Wheelaghan, S. Conejero, B. Chaudret, K. Philippot, P.W.N.M. van Leeuwen, NHC-stabilized ruthenium nanoparticles as new catalysts for the hydrogenation of aromatics, Catal Sci Technol, 3 (2013) 99-105.