Developing mutants of negative regulator of immune response gene (CPL-3) in tomato using CRISPR/Cas9
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bakteriyel enfeksiyonlar domates üretimi için önemli bir tehdit unsurudur ve bitkinin biyokimyasal ve moleküler özelliklerini etkiler. Bu çalışma, önde gelen ticari domates çeşitlerinde (Rio-grande, Sazlıca ve Falcon) RNA Polimeraz II (RNAP) C-Terminal Domain Phosphatase-like 3 (SlCPL-3) genlerinin tanımlanmasını ve karakterizasyonunu amaçlamaktadır. 11 ekzondan oluşan SlCPL-3 geni, CPDC ve BRCT olmak üzere iki protein altünitesini kodlar. Bu çalışmada, çeşitli biyoinformatik araçlar kullanılarak, tahmine dayalı bir 3 boyutlu yapı ve fosforilasyon potansiyelinin araştırılması gerçekleştirilmiştir. Domateslerdeki mutant gelişimi, Pst DC-3000'i bulaşıcı patojen olarak kullanarak, biyotik stres altında CPL-3 gen ekspresyonunun araştırılmasına olanak sağlamıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar, bakteriyel stres altında SlCPL-3 geninin aktivasyonunu ve çeşitli zaman aralıklarında artan gen ekspresyonu ortaya çıkarmıştır. Mutant bitkiler, yabanıl tip bitkilerle karşılaştırıldığında daha düşük CPL-3 ekspresyonu sergilemiş; bu durum, biyotik stresle bağlantılı bir markör olan PR-1 geninin giderek azalan ekspresyonuyla tamamlanmıştır. Bu bulgular, CRISPR/Cas9 yöntemiyle CPL-3 genini hedeflemenin, başta bakteriyel patojenler olmak üzere çeşitli biyotik stres faktörlerine karşı bitki direncini arttırma konusunda umut vaat ettiği hipotezini desteklemektedir.
Bacterial infections pose a substantial threat to tomato production, impacting the biochemical and molecular attributes of the crop. This study elucidates the identification and characterization of RNA Polymerase II (RNAP) C-Terminal Domain Phosphatase-like 3 (SlCPL-3) genes in prominent commercial tomato cultivars (Rio-grande, Sazlica, and Falcon). Comprising 11 exons, the SlCPL-3 gene encodes two protein domains, CPDCs, and BRCT. Employing various bioinformatic tools, a predictive 3-D structure and an exploration of phosphorylation potential were conducted. Mutant development in tomatoes allowed an exploration of CPL-3 gene expression under biotic stress, utilizing Pst DC-3000 as the infectious pathogen. Results unveiled the activation of the SlCPL-3 gene during bacterial stress, with upregulated expression observed across various time intervals. Mutant plants exhibited diminished CPL-3 expression compared to wild-type plants, complemented by a subsequent reduction in PR-1 gene expression a marker linked with biotic stress. These findings support the hypothesis that targeting the CPL-3 gene through CRISPR/Cas9 holds promise for enhancing crop resilience against bacterial pathogens.
Bacterial infections pose a substantial threat to tomato production, impacting the biochemical and molecular attributes of the crop. This study elucidates the identification and characterization of RNA Polymerase II (RNAP) C-Terminal Domain Phosphatase-like 3 (SlCPL-3) genes in prominent commercial tomato cultivars (Rio-grande, Sazlica, and Falcon). Comprising 11 exons, the SlCPL-3 gene encodes two protein domains, CPDCs, and BRCT. Employing various bioinformatic tools, a predictive 3-D structure and an exploration of phosphorylation potential were conducted. Mutant development in tomatoes allowed an exploration of CPL-3 gene expression under biotic stress, utilizing Pst DC-3000 as the infectious pathogen. Results unveiled the activation of the SlCPL-3 gene during bacterial stress, with upregulated expression observed across various time intervals. Mutant plants exhibited diminished CPL-3 expression compared to wild-type plants, complemented by a subsequent reduction in PR-1 gene expression a marker linked with biotic stress. These findings support the hypothesis that targeting the CPL-3 gene through CRISPR/Cas9 holds promise for enhancing crop resilience against bacterial pathogens.
Açıklama
Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Ziraat, Agriculture
