Arpa (Hordeum vulgare L.) köklerinde alüminyum ile uyarılmış programlı hücre ölümünün immünohistokimyasal analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BÜŞRA HURİ GÖLGE

Danışman: Filiz Vardar

Özet:

Alüminyum (Al) toksisitesi, yeryüzünde bitkiler açısından en çok tehlike oluşturan toksisitelerden biridir. Al, toprakta en fazla bulunan üçüncü elementtir. Bir takım çevresel faktörler sebebi ile toprağın asiditesi artarsa Al çözünür ve toksik forma dönüşür. Bu çalışmada, 100 µM konsantrasyondaki AlCl3 çözeltisinin, arpa (Hordeum vulgare L.) bitkisi köklerine kısa süreli (1/2, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ve 7 sa.) ve uzun süreli (24, 48, 72 ve 96 sa) olarak uygulandığında meydana gelen biyokimyasal değişimlerin ortaya konması amaçlanmıştır. Uygulanan süreler sonunda, her iki uygulama grubunda hücre içerisinde Al+3 iyon birikimi, hücre zarı bütünlüğündeki değişim ve lipid peroksidasyonu analizleri yapıldı. Her iki uygulama grubunda da, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında Al+3 iyon birikiminde, hücre zarı bütünlüğünün bozulmasında ve lipid peroksidasyonunda zaman bağımlı artış gözlendi. Bununla birlikte, kaspaz-1 benzeri enzim aktiviteleri de kolorimetrik olarak ölçüldü ve AlCl3 toksisitesinde kaspaz-1 benzeri enzim aktivitesinde de ilk 30 dakikadan itibaren artış olduğu gözlendi. Hayvanlarda görülen apoptoz ile benzer olarak, hücre ölümü sırasında mitokondriden sitoplazmaya sitokrom c salınımı da kolorimetrik olarak ölçüldü. Bu deney sonucunda da, programlı hücre ölümünün göstergelerinden biri olan mitokondriden sitoplazmaya sitokrom c salınımında zaman bağımlı artış olduğu gözlendi. Son olarak AlCl3 stresi altında, genomik DNA hasarı Akım Sitometrisi tekniği ile ölçüldü ve Al stresinde arpa hücrelerinde DNA fragmentasyonunun özellikle uzun süreli Al uygulamasında şiddetlendiği tespit edildi. Sonuç olarak; AlCl3 stresi arpa köklerinde zamanla artarak hücresel ve moleküler değişimlere sebep oldu. Bu çalışma aynı zamanda, Al toksisitesinin bitki gelişimi üzerinde tehlikeli etkilerine dikkat çekmekte ve Al toksisitesi ile programlı hücre ölümü mekanizması arasındaki ilişkinin aydınlatılmasının önemine vurgu yapmaktadır.