CRISPR/Cas 9 Yöntemi ile Tütün Mozaik Virüsüne Dayanıklı Transgenik Olmayan Biber Çeşidinin Geliştirilmesi


Ergül A.(Yürütücü), Fidan H., Yılmaz E., Ermiş S., Kazan K., Bhattı K. M. K.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2018 - 2020

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Eylül 2018
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2020

Proje Özeti

Biber yetiştiriciliğinde, biyotik faktörlerden Tütün Mozaik Virüsü (TMV) biber üretim, verim ve kalitesini önemli derecede olumsuz etkilemektedir. Tobamovirus cinsine ait bu virüsler mekanik olarak yada tohum yolu ile kolaylıkla bitkiler arasında transfer edilebilmekte ve bu virüse karşı kullanılan kimyasallar çoğunlukla bitkilerde fitotoksik özellikte olmaktadır.

İlaç kullanımı virüsle mücadele bir müdale yöntemi olmadığı virüse karşı dayanıklı biber çeşitlerinin geliştirilmesi son derece önemli görülmektedir. Islah süreci ise kolay olmadığı gibi dayanıklı çeşitlerin eldesinde genetik kontrol kolay olmamakta biyoteknolojik çalışmalar ön plana çıkmaktadır. Son yıllarda RNA-yönlendirilmeli dizi spesifik nükleaz CRISPR/Cas9 yöntemi genom düzenleme (genome editing) bu yönlü yaklaşımlarından birisi olup, biyotik strese dayanıklı bitki geliştirmede, etkili yöntemdir.

Düzenli Aralıklarla Bölünmüş Palindromik Tekrar Kümeleri/CRISPR ilişkili 9 (CRISPR/Cas9) temelli genom düzenleme (genome editing) tekniği, Çinko Finger Nükleazları ve Transkripsiyon Aktivatör Efektörü gibi diğer nükleazlara göre daha basit olması ve yüksek verimliliği nedeni ile ürün geliştirme bakımından ıslah çalışmalarını önemli ölçüde geliştirmektedir. CRISPR/Cas9 aracı, spesifik olmayan bir Cas9 nükleazını ve Cas9’u spesifik genom bölgesine yönlendiren, çift iplikçikli kırılma ve onarım işlemini, ekleme veya silme mutasyonlarını gerçekleştiren tek bir rehber RNA içermektedir.

Genom düzenleme sisteminin olağanüstü noktalarından biri de, orjinal genom düzenleme transgenlerinin düzenleme sonrasında segregasyon yoluyla kaldırılabilmesidir. Yöntemin virüslere karşı dayanklılıkta kullanımında, resesif genler hedeflenerek bitkilere resesif dayanıklılık kazandırılmakta ve transgenik bitkilerde, To aşamasından sonrası kendilemelerde ortaya çıkan gen segregasyonu sonunda, transgenik olmayan bitkiler elde edilmektedir.

Bu projede bilgilerimiz dahilinde dünyada ve Türkiye ilk olarak biberde TMV dayanıklılığına karşı uygulanacak CRISPR/Cas9 yöntemi ile, önceden resesif dayanıklılığı arabidopsis gibi bitkilerde kanıtlanan TOM (Tobamovirüs multiplication), geni/genleri hedeflenerek, gen kaynaklarından seçilen dolmalık tip biberde TMV virüsüne karşı dayanıklılık sağlanması amaçlanmıştır.