![Page 1: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/1.jpg)
Tarımsal Biyoteknoloji
24.03.2020
1
Girişimcilik ve teknoloji… gıda güvenliği… sağlık… insan ihtiyaçları……
![Page 2: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/2.jpg)
Genetik değişim?
• Çaprazlama
• Doku kültürü
• Gen mühendisliği
• Gen?
24.03.2020
2
![Page 3: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/3.jpg)
Niçin?
• Verim • Kalite • İklim değişikliklerine karşı uyum • Saklama ve taşıma • Herbisitlere ve böceklere karşı direnç • Biyomedikal uygulamalar
24.03.2020
3
![Page 4: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/4.jpg)
Ticari bir transgenik bitki Genin klonlanması ve vektöre aktarılması
Gen aktarımı
Bitkilerin büyütülmesi
Uygun bitkilerin seçilmesi
Çoğaltılması
Laboratuvar testleri
Arazi denemeleri
Patentlendirme
Piyasaya sürülmesi
24.03.2020
4
![Page 5: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/5.jpg)
Transgenik bitkiler
Birinci nesil : Zirai özellikler
İkinci nesil: Besin değerlerinin artırılması
Üçüncü nesil : Biyo-fabrika
24.03.2020
5
![Page 6: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/6.jpg)
Genetik Değişikliğe Uğratılmış
Organizmalar (GDOlar)
nelerdir?
• GDOlar kendi türünden ya da kendi türü dışındaki bir canlıdan gen aktarılarak bazı özellikleri değiştirilen bitki, hayvan ya da mikroorganizmalardır.
+
Don’a dayanıklı bir çilek
=
Antartika Balık
DNAsı Çilek
24.03.2020
6
![Page 7: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/7.jpg)
GDOlar Nasıl Yapılır?
1. – Bir bitki doku kültürü ve rejenerasyonu sistemi kurmanız gerekecektir.
2. – Hedeflediğiniz amaca hizmet edecek geni bulup bu bitkide çalışacak hale getirmeniz gerekecektir.
3. – Bitki hücre yada dokularına bu geni transfer etmeniz gerekecektir.
4. – Gen aktarılmış hücreden “tam-bitki” büyütmek için 1. aşamayı kullanmanız gerekecektir.
24.03.2020
7
![Page 8: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/8.jpg)
Genetiği Değiştirilmiş
organizmalar_Bitki
Biyoteknolojisi
Gen izolasyonu Gen klonlanması Gen aktarılması
24.03.2020
8
![Page 9: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/9.jpg)
Gen izolasyonu Toplam RNA
cDNA
53.1 °C, 55 °C, 56.9 °C, 58.8 °C, 60.7 °C,
62.6 °C, 64.5 °C
![Page 10: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/10.jpg)
Gen klonlanmasının bileşenleri • Plazmit-Vektör
▫ Küçük dairesel dsDNA ▫ Bakteri, mantar ve organellerde ▫ Gen aktarımı işleminde taşıyıcı olarak ▫ Bağımsız replikasyon
• Enzimler ▫ Vektörleri ve genleri kesmek için kesim enzimleri ▫ DNA parçalarını birleştirmek için DNA ligazlar
• İstenilen klonların oluşup oluşmadığının kontrol edilmesi
24.03.2020
10
![Page 11: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/11.jpg)
Bitkilere Gen Transferi
• Rekombinant DNA, bitki hücresine transfer edilir.
• Transfer edilen genin ifadesi hemen kontrol edilebilir (Geçici Gen İfadesi) yada kalıcı olarak genetik değişikliğe uğrayan hücreler seçilir ve bunlardan tam-bitkiler (Transgenik Bitkiler ) elde edilir.
• DNA Transfer Metotları:
24.03.2020
11
![Page 12: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/12.jpg)
Bitki Gen Aktarım Teknikleri
Fiziksel Kimyasal Biyolojik
Mikroenjeksiyon Parça bombardımanı Elektroporasyon Silika karbon fiber Lazer
PEG DEAE-dekstran Kalsiyum fosfat Yapay yağ asitleri
Agrobacterium tumefaciens A. rhizogenes Virüsler
24.03.2020
12
![Page 13: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/13.jpg)
Transformasyondan beklenenler
• DNA nukleusa gitmeli
• DNA genome kendini sokabilmeli (entegre edebilmeli)
• DNA stabil (kararlı) olmalı
• Doku kültürü tekniklerinin gerekmesinin nedenleri
▫ DNA yı almaya uyumlu hücrelerin hazırlığı istekli
▫ Transgenik hücre ve dokuların seçimi
▫ Transgenik bitkilerin rejenerasyonu
▫ Transgenler Mendel kurallarına göre kalıtılmalı
![Page 14: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/14.jpg)
24.03.2020
14
![Page 15: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/15.jpg)
Kimyasal DNA Transferi
• Genellikle hücre duvarı alınmış bitki hücrelerine (protoplast) uygulanır.
• Birçok protokol mevcuttur:
1. DNA ve protoplastlar bir araya getirilir.
2. Ortama yüksek polikatyon içeren bir madde eklenir (PEG ve CaCl2).
3. DNA endositoz yoluyla hücreye girer ve çekirdekteki kromozoma yerleşir.
24.03.2020
15
![Page 16: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/16.jpg)
Polietilen glikol
aracılığı ile şeker
pancarı stoma
bekçi hücre
protoplastlarının
trannsformasyonu
24.03.2020
16
![Page 17: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/17.jpg)
Elektroporasyon • Genellikle
protoplastlara uygulanır.
• Protoplastlar ve DNA bir araya getirilir.
• Yüksek voltaj
uygulanır. • Bu voltaj membranda
geçici porlar oluşturur • DNA bu porlardan içeri
girer.
24.03.2020
17
Fiziksel DNA transferi
![Page 18: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/18.jpg)
Elektroporasyon cihazı
24.03.2020
18
![Page 19: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/19.jpg)
Mikroenjeksiyon
Microinjection
24.03.2020
19
Bitkiye aktarılması istenen genleri taşıyan DNA parçası çok ince
(0.5-10 μm çapında) kılcal pipetlerle veya enjektörlerle doğrudan
immobilize edilmiş hedef hücrelere, kallus, meristem, mikrospor
vb. içerisine steril şartlarda mikroskop altında enjekte edilir.
Mikroenjeksiyon için protoplastlar poly-L-lysine üzerine
yapıştırılarak veya agarose içerisine gömülerek sabit hale
getirilirler.
![Page 21: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/21.jpg)
Protoplast mikroenjeksiyonu 24.03.2020
21
![Page 22: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/22.jpg)
Silika karbon fiberler 24.03.2020
22
![Page 23: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/23.jpg)
Partikül(Parça) Bombardımanı
(Biyolistik)
• Organel transformasyonu yapılabilmektedir • Yöntem :
1. DNA altın yada tungsten partikülleri üzerine çöktürülür.
2. Bu partiküller hücre yada dokuların içine girecek şekilde hızlandırılır.
3. Diğer yöntemlerde olduğu gibi seçilme yolu ile tüm-bitkiler elde edilir
24.03.2020
23
Bu yöntemin, olgunlaşmamış zigotik pirinç embriyolarına, mısır ve pamuk
hücrelerine, buğdayın embriyonik kallus hücrelerine, başarılı bir şekilde
uygulanabildiği gösterilmiştir. Bu yöntem, basit olarak, DNA ile kaplanmış olan
parçacıkların, hızlandırılarak hücre içine aktarılmasını kapsamaktadır.
![Page 24: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/24.jpg)
Helyum Gaz Tabancası : BioRad PDSHe1000 24.03.2020
24
Helyumun sıkıştırılması ve ani bir şekilde serbest bırakılmasıyla, bir çeşit şok dalgası oluşturmasını ve bu şok
dalgası ile DNAyla yüklenmiş parçacıkların hızlandırılarak hücreye aktarılması işlemi
![Page 25: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/25.jpg)
Seyyar Gaz Tabancası : BioRad
Amaç:
Laboratuvar dışında da gen
transferi çalışmaları
yapabilmek. Örneğin Pfizer
tarafından 2006 yılında Kuş
gribi aşılamasında
kullanılmıştır.
24.03.2020
25
![Page 26: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/26.jpg)
Parça bombardımanı
• Agro alternatifi
• Sanford 1987
• Altın ve tungsten
• Helyum ve azot
24.03.2020
26
![Page 27: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/27.jpg)
transformasyon
BANG!
24.03.2020
27
![Page 28: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/28.jpg)
24.03.2020
28
![Page 29: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/29.jpg)
24.03.2020
29
![Page 30: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/30.jpg)
• Avantajları Birçok bitki türüne uygulanabilir İkili vektöre ihtiyaç yoktur Gen kaseti kullanabilir Gen aktarım protokolü basittir
• Dezavantajları Tek kopyalı gen aktarımı zordur Cihaz ve sarf malzeme maliyeti yüksektir Aktarılan gen korunaklı değildir Sitoplazmadaki hedef rastgeledir
24.03.2020
30
Parça bombardımanı
![Page 31: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/31.jpg)
Virüslerle gen aktarımı Caulimoviruses – KMV Geminiviruses - Mısır çizgi virüsü Bitki RNA virüsleri - TMV
24.03.2020
31
Biyolojik DNA transferi
![Page 32: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/32.jpg)
Agrobacterium tumefaciens
• Doğal genetik mühendisi
• Tümör
• Ti plazmit
Bakteri kromozomu
Ti Plazmit
24.03.2020
32
![Page 33: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/33.jpg)
Agrobacterium tumefaciens • A. tumefaciens – kök boğazı uru
• A. rhizogenes- saçak kök oluşumu
• Tümör hücreleri normal bitkide olmayan bazı aminoasitleri ve “opin” adlı şeker türevlerini sentezlerler.
• Tümör oluşumu ve opin sentezine Agrobacterium’ un virülent özellik taşıyan büyük plasmitleri neden olur (Ti plasmidi, 200 kb)
• Virülens özellik Ti plasmidin T-DNA kısmında taşınır.
24.03.2020
33
![Page 34: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/34.jpg)
Ti Plazmit
Sol ve sağ sınırlar
arasındaki DNA
bitkiye ssDNA;
T-DNA
bölgesindeki
genler
değiştirilebilir
24.03.2020
34
•Tümör-oluşturan plazmid
•Agrobacterium tumefaciens bakterisinden
•Çift çenekli bitkilerde taç uru hastalığı
yapar
![Page 35: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/35.jpg)
• A. tumefaciens ile enfeksiyon sonucunda T-DNA bölgesi bitki hücresine geçer, kromozomuna kendini sokar ve virülens genlerin ifadesi yoluyla tümör oluşumu ve opin sentezini sağlar.
• Yaralı bitki hücrelerinden salgılanan flavanoid (asetosyringone) vir genlerini aktive eder.
• Vir A, B, C, D, E, E, F, G
• Monokotlar asetosyringon oluşturamadıklarından bu bakteri sistemi çalışmaz.
24.03.2020
35
![Page 36: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/36.jpg)
24.03.2020
36
![Page 38: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/38.jpg)
http://openlearn.open.ac.uk/file.php/2808/S250_1_005i.jpg
24.03.2020
38
![Page 39: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/39.jpg)
http://www.nature.com/nature/journal/v433/n7026/images/433583a-f2.2.jpg
Agrobacterium contains a
tumour-inducing (Ti) plasmid,
which includes virulence (vir)
genes and a transferred-DNA
(T-DNA) region. Genes of
interest can be inserted into
the T-DNA. Wounded plant
cells produce phenolic
defence compounds, which
can trigger the expression of
the Agrobacterium vir genes.
The encoded virulence (Vir)
proteins process the T-DNA
region from the Ti-plasmid,
producing a 'T-strand'. After
the bacterium attaches to a
plant cell, the T-strand and
several types of Vir proteins
are transferred to the plant
through a transport channel.
Inside the plant cell, the Vir
proteins interact with the T-
strand, forming a T-complex.
This complex targets the
nucleus, allowing the T-DNA
to integrate into the plant
genome and express the
encoded genes.
24.03.2020
39
![Page 40: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/40.jpg)
Enfeksiyon sürecinin özeti
![Page 41: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/41.jpg)
Agrobacterium tumefaciens Yöntemi 24.03.2020
41
![Page 42: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/42.jpg)
A.tumefaciens taç uru 24.03.2020
42
![Page 43: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/43.jpg)
Ti plazmitleri Transgenik Bitki Elde Etmek İçin Bir Vektör
Olarak Kullanılabilir 24.03.2020
43
![Page 44: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/44.jpg)
Agrobacterium transformasyonu 24.03.2020
44
![Page 45: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/45.jpg)
24.03.2020
45
![Page 46: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/46.jpg)
Klonlamada kullanılan sistem-1 24.03.2020
46
![Page 47: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/47.jpg)
Klonlamada kullanılan sistem-2
24.03.2020
47
![Page 48: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/48.jpg)
Agrobacterium transformasyonunun
sınırları
• Çoğu monokot bitkiyi enfekte etmez
• Farklı A. tumefaciens izolatları farklı bitki türleri üzerinde farklı virülens seviyelerine sahiptirler
24.03.2020
48
![Page 49: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/49.jpg)
24.03.2020
49 Parça bombardımanı metodu Agrobacterium metodu
![Page 50: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/50.jpg)
Kloroplast transformasyonu 24.03.2020
50
![Page 51: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/51.jpg)
Kloroplast transformasyonu
• Kloroplast transformasyon teknolojisi bitkilerde nüklear genom yerine kloroplast genomuna transgenlerin aktarılmasıyla oluşan bir teknolojidir.
▫ Epigenetik etkilerinin olmaması,
▫ yüksek seviyede transgen ifadesi ve protein birikimi,
▫ çoğu türlerde plastidler maternal kalıtım gösterdiğinden dolayı polen kaçışı olmaması ve
▫ aktarılacak olan gen bölgelerinin kontrol edilebilmesi
gibi bir çok avantajı bulunmaktadır.
24.03.2020
51
![Page 52: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/52.jpg)
Kloroplast transformasyonu
• Kloroplast teknolojisi ile bugüne kadar en çok kullanılan ve en çok başarı elde edilen tür tütün olmasının yanında domates, pamuk, mısır, patates, pirinç ve şeker pancarı bitkilerindede başarı elde edilmiştir.
• Herbisitlere dirençlilik, böceklere dirençlilik, patojenlere dirençlilik, kuraklık soğuk ve tuzluluğa dirençlilik gibi tarımsal özelliklerin iyileştirilmesi potensiyel ümit verici uygulamalardır.
• Kloroplast mühendisliğinin diğer bir uygulama alanıda aşı antijenleri, farmasötik proteinler (insan somatotropin, insan serum albumin, insan interferon, monoklonal antibodi) ve endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve bakteri kültürlerine göre daha ekonomiktir.
24.03.2020
52
![Page 53: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/53.jpg)
• Kloroplast transformasyonunda en çok kullanılan yöntem PEG ve biolistik yöntemidir ancak son zamanlarda Agrobacterium aracılı transferde yapılabilmektedir
24.03.2020
53
![Page 54: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/54.jpg)
• Stabil plastid gen aktarımı neredeyse 20 yıl önce ilk olarak tek hücreli alg olan Chlamydomonas da başarılmıştır. Bundan hemen sonra, plastid gen aktarımı gelişmiş bitkiler için başarılı şekilde rapor edilmiştir.
• Sonra, bu organizmalar spektinimiysin ve streptomiysin resistansını sağlamak için aadA ile transforme edilmiştir
• Plastid transformasyonu; hedefin seçici marker genlerini içeren plastid gen aktarım vektörleri biolistik DNA taşıması yada PEG uygulamasıyla kloroplastda ifade edilir,
• Ardından homolog rekombinasyon ile transforme edilen DNA’nın plastid genomuyla birleşmesi ve sonunda tekrar eden hücre bölünmesi süreci sırasında yabani tip plastid genom kopyalarının selekte edilerek eliminasyonunu gibi çok adımlı bir işlem içerir.
24.03.2020
54
![Page 55: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/55.jpg)
Transformasyonda aktarılacak
kaset • Bitkiye aktarılmak istenen gen promotor ve
terminatör dizileri arasına klonlanmalı
• Raportör ya da seçici markör gen (yine promotor ve terminatör kısımları ile birlikte) plasmide aktarılmalı
24.03.2020
55
![Page 56: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/56.jpg)
Plazmit
8423 bp
Secici gen
Isaret geni
Terminator
Promoter
Terminator
Promoter
Rep Origin 1
24.03.2020
56
![Page 57: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/57.jpg)
İdeal bir promotorun özellikleri
• Farklı türlerde ifade olabilmeli • Bitki orjinli olmalı • Konstitutif olabilir • Yüksek oranda ifade olunmalı • Dokuya özgü olmalı • İndüklenebilmeli • Kompakt-kısa diziden oluşmalı
![Page 58: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/58.jpg)
Seçili markörler Scorable markörler
(raportör genler) • Tipik olarak transgenik
olmayan hücre yığınından transgenik bitki hücrelerini ayırt edebilmek için kullanılır
• Antibiyotik direnç markörleri ve herbisit direnç markörleri en yaygın olanlarıdır
• Kısa süreli ifadeyi görmeye yardım edebilir
• Eğer doku kararlı şekilde transgenik ise bunu gözlemlemeye yardım edebilir
• Hücresel ve ekolojik çalışmalar için faydalıdır
![Page 59: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/59.jpg)
Antibiyotik seçilimi
• Transforme ve transforme olmayan kalluslar antibiyotik içeren bir ortama konulursa, antibiyotik seçilim kasetini taşıyan transforme kalluslar yaşayabilir ve büyüyebilir.
• Çoğu kez, transforme olmayan kalluslar ölür ve T-DNA yı taşıyan kallusları seçmek kolaylaşır.
![Page 60: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/60.jpg)
AMAÇ Kullanılan Genler
Abiyotik Stres Toleransı gpat, sod, MtID, sod
Tuz Toleransı betA, p5cs, hval, codA, afp, imt 1
Tohum depo proteinleri Phaseolin, phytohemagglutinin, conglycinin, patatin, zein glutenin
Gıda Kalitesi psy, crtl, Icy
Erkek Döl-verim
Yenilemesi
Ribonuclease (barnase)*, Ribonuclease inhibitor (barstar) *
Fotosentez Chlorophyll a-b binding protein, rubisco ss
Nodülasyon Lectin, leghemoglobin
Transpozonlar Ac, Ds, Tam, En-l
Fungal Direnç Chitinase, ribosome inactivation protein (RIP)
Virüs Koruması Coat protein genes*, antisense-coat protein*, satelit RNA *
Böcek Direnci Bt toxin*; crylA(a), crylA(b), crylA(c), crylC, crylllA, proteinase inhibitor (CpTi),corn
cysatin (CC),rice cystatin
Nematot Direnci 1 (OCI) a’ ai, gna, chicken avidin gene*
Bakteriyal Direnç Mi, Hs1
Attasin*, HEWL*,T4L*
Renk Değişimi ß-glucuronidase*, luciferase*, ß -galactosidase *
Opin Sentezi Octopine synthase*, nopaline synthase*
Kimyasal Direnç [neo, nptII, (aphA2), nptI (aphA1), aaC3, aaC4,6_gat, aadA, SPT,
hph (aphIV), Ble, sulI, sat3,cat]*
DOG,BADH*,DHPS, ocs,TDC*,DHFR
Herbisit Toleransı
Pigmentasyon
Pro-Vitamin A
Pat*, bar*,EPSP synthaseA*, cp4 epspsgox*, csr1-1, csr1-2, bnx* ,hemL*, Cah*, tfda*
Dihydrocuercetin reductase, chalcone synthase
psy (phytoene synthase), crt*
Diğerleri Polygalactrunase, heat-shock proteins (HSP), tubilin, ATP synthase, isopenthenyl
transferase, metallotionein, pathogenesis-related proteins (PR), phythochrome
24.03.2020
60
![Page 61: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/61.jpg)
Gen (ürün) Kaynak
aad (aminoglycoside adenyltransferase) Shigella flexneri
ble (glycopeptide-binding protein) Streptalloteichus hindustantus
dhfr (dihydrofolate reductase) Mouse
sul 1 (dihydropteroate synthase) E. coli
epsps (enolpyruvylshikimate phosphatesynthase)
Petunia hybrida
hpt (hygromycin phosphotransferase) Klebsiella
manA (mannose-6-phosphate isomerase) E. coli
neo/nptll/aphll (neomycin phosphotransferaze)
E. coli
bar (phosphinothricin acetyltransferase) Streptomyces hygroscopicus
Seçici genler 24.03.2020
61
![Page 62: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/62.jpg)
İşaret genleri
• Lusiferaz- Ateş böceği
• Yeşil Floresan Proteini- deniz anası
• GUS – glukoronidaz-X Gluc
24.03.2020
62
![Page 63: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/63.jpg)
Yaygın raportör genler
• Beta glururonidase (GUS) uidA protein (E. coli’den)– mavi renk için substrat olarak X-gluc a ihtiyaç duyar
• Lusiferaz proteinleri (bakterilerden ve ateşböceklerinden) substrat olan lusifein ortamda olduğunda ışık saçar
• Deniz anasından Yeşil floresan protein (GFP) belli dalga boyundaki ışıkla uyarıldığında renk değiştiren otofloresan proteine bir örnektir
![Page 64: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/64.jpg)
Figure 9.8
![Page 65: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/65.jpg)
Figure 9.4
GUS pozitif bitki ve hücreler
![Page 66: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/66.jpg)
Figure 9.9
Tütünde ateşböceği lusiferazı
![Page 67: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/67.jpg)
35S:GFP kanola
Beyaz ışık karanlık odada UV ışığı
![Page 68: Tarımsal Biyoteknoloji · 2020. 3. 24. · endüstriyel proteinler (avidin, beta kazein, sıvı kristal polimerleri, xylanase) gibi ürünlerin geniş anlamda üretilebilmekte ve](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022071016/5fcf243cd088b7054e322401/html5/thumbnails/68.jpg)