WRKY1 geni

yeterli olduğu gösterilmiĢtir (Chini vd. 2009). Bu nedenle, JAZ3‘ün Jas domaininden Myc2‘ye bir dimer olarak bağlanmasının etkilediği ve JAZ‘ın etkisini bastırdığı öne sürülmektedir. Ġlginç olan ise, Myc2‘nin, JAZ3‘ün C-terminal bölgesindeki bir delesyondan türetilen kısaltılmıĢ bir protein tarafından geri döndürülemeyecek Ģekilde etkisiz hale getirilmesidir. Bu etkileĢimin, N-terminal domain aracılığıyla baĢka bir JAZ proteini ile heterodimerizasyon yoluyla gerçekleĢtiği ve bunun da, geri dönüĢü olmayan bir Ģekilde Myc2‘ye bağlandığı ve böylece dominant negatif bir baskılayıcı görevi gördüğü öne sürülmüĢtür (Memelink 2009, Alves vd. 2014).

1.3.2 WRKY1 geni

WRKY ailesinden birçok gen, embriyogenez (Lagace ve Matton 2004), çekirdek katmanı ve trikom geliĢimi (Johnson vd. 2002), yaprak yaĢlanması (Miao ve Zhetgraf 2007, Zhou vd. 2011) ve çeĢitli bitki abiyotik ve biyotik stres yanıtlarının yanı sıra çeĢitli bitki geliĢim ve fizyolojik süreçlerinde (Du ve Chen 2000, Eulgem vd. 2000) önemli rol oynamaktadır (Guo vd. 2014) WRKY proteinleri tohum geliĢimi, yaĢlanma, dormansi ve çimlenme ve diğerlerinin yanı sıra abiyotik ve biyotik stresler gibi bitkilerde çeĢitli moleküler olaylarda rol oynamaktadır (Rushton vd. 2010, 2012).

WRKY ailesinin çok sayıda üyesi patojen enfeksiyonu ile iliĢkilidir ve bu nedenle bitki bağıĢıklığı için önemli faktörlerdir. Asmada toplam 59 putatif VvWRKY transkripsiyon faktörü tanımlanmıĢtır (Wang vd. 2014e). WRKY ve WRKY ile iliĢkili elisitörler arasındaki etkileĢimler sinyalizasyon, transkripsiyon, kromatinin yeniden biçimlendirilmesi ve diğer hücresel süreçlerde rol oynayabilir (Chi vd. 2013).

WRKY genlerinin oluĢturduğu transkripsiyon faktörleri, Salisilik asit veya Jasmonik asit bağımlı sinyal yolağında savunma genlerinin ifadesini aktive eder. Jasmonik asit sinyal yolağının aktivasyonu ile küllemeye karĢı asmanın direncinin arttığı bulunmuĢtur. Salisilik asit ve Jasmonik asit birçok genin aktivasyonu için antagonisttirler ve savunma mekanizmalarına farklı etki ederler. Patojen saldırısı veya yaralanma ile JA birikir ve sekonder metabolitlerin (alkaloidler, fenolik bileĢikler, terpenler) ve patogenez ile iliĢkili proteinlerin birikmesi gibi savunma yanıtlarının farklı bir yolağını oluĢturur (Marchive vd. 2013, Guo vd. 2014).

14

JA, çeĢitli transkripsiyon faktörlerinin ifadesini tetikleyebilir. WRKY transkripsiyon faktörünün ifadesi ve fonksiyonu birçok çalıĢmada, Metil jasmonat (MeJA) ile indüklenmiĢtir (Mao vd. 2007, Peng vd. 2012, Li vd. 2014, Sun vd. 2013, Jiang vd.

2014, Le Hénanff vd. 2013). JA ayrıca bazı transkripsiyon faktörlerinin ifadesini azaltabilir (Wang vd. 2009).

WRKY transkripsiyon faktörleri, hedef genlerin promotorlarında bulunan "W-box"

olarak bilinen bir cis elementine bağlanarak iĢlev görür (Rushton vd. 1996, Eulgem vd.

1999). Savunmayla iliĢkili çok sayıda genin promotorları, WRKY proteinleri tarafından tanınan W-box sekansları içerir ve WRKY transkripsiyon faktörleri, bu savunma genlerinin uyarılabilir ifadesi için gerekli olduğu gösterilmiĢtir (Eulgem vd. 1999, 2000, Yu vd. 2001, Ülker ve Somssich 2004, Shimono vd. 2007, van Verk vd. 2008).

Patogenezle iliĢkili (PR) genler ve düzenleyici NPR1 geni içeren çok sayıda bitki savunması veya savunma ile ilgili genler, WRKY proteinleri tarafından tanınan promotorlarında W-box dizileri içerir (Yu vd. 2001, Eulgem ve Somssich 2007, ġekil 1.7).

ġekil 1.7 WRKY1 geni sinyal yolağı (http://emboj.embopress.org/content/18/17/4689 2018c)

15

WRKY transkripsiyon faktörleri, SA‘ya bağımlı savunma yanıtlarının önemli düzenleyicileridir (Maleck vd. 2000, Wang vd. 2006). WRKY proteinlerinin, SA uygulamasına yanıt olarak gen ifadesinin değiĢtirilmesinde güçlü bir Ģekilde rol oynadığı gösterilmiĢtir (Dellagi vd. 2000, Asai vd. 2002, Chen ve Chen 2002, Yoda vd.

2002, Kalde vd. 2003). PR genleri de dahil olmak üzere çok sayıda savunmayla ilgili genin promotorları, WRKY proteinleri tarafından tanınan W-box dizileri içerir (Yu vd.

2001). WRKY transkripsiyon faktörlerinin bazıları, SA-aracılı savunma geni ifadesinin negatif düzenleyicileri olarak rol oynayabilir ve patojenin neden olduğu PR gen ifadesini negatif olarak düzenledikleri gösterilmiĢtir (Journot-Catalino vd. 2006, Wang vd. 2006, Xu vd. 2006, Zheng vd. 2007, ġekil 1.8).

ġekil 1.8 WRKY gen ailesi sinyal yolağı (https://bmcgenomics.biomedcentral.com 2018d)

JA biyosentez yolağının aktivasyonunda bazı transkripsiyon faktörlerinin rol oynadığı bildirilmiĢtir. LOX, JA biyosentez enzim lipoksijenazı kodlar. Linolenik asit, hidroperoksit türevlerine lipoksijenazlar (LOX‘ler) ile oksijenlenmektedir. Diğer

16

reaksiyon, 13-hidroperoksi-linolenik asidi (13-HPOT) bir kararsız allen oksit ara maddeye dönüĢtüren allen oksit sentaz (AOS) ile katalize edilir ki bu da bir allen oksit siklaz (AOC) tarafından 12-okso-fito- dienoik asit (OPDA) oluĢturmak üzere modifiye edilmiĢtir. OPDA, JA biyosentez yolunda önemli bir aracıdır (Balbi ve Devoto 2008, Sun vd. 2011, Kombrink 2012, Wasternack ve Hause 2013). AOS2, allen oksit sentazını kodlar ve WRKY, hem LOX hem de AOS2 gen ifadesini tetikler (Peng vd. 2012).

WRKY ailesine ait transkripsiyon faktörleri, histondaki asetil gruplarının çıkarılmasını katalize eden histon deasetilazlar gibi kromatin yeniden modelleme proteinleri ile de etkileĢime girebilir. Bu etkileĢim DNA‘nın daha eriĢilmez hale gelmesine neden olmakta, böylece bu bölgede mevcut olan bir genin ifadesini bastırmaktadır (Zhou vd.

2005). Kalmodulin proteini (CaM), ökaryotik hücrelerde Ca2 + sinyalinin bir modülatörüdür (Hoeflich ve Ġkura 2002). Kalmodulin, WRKY‘ler dahil olmak üzere çeĢitli proteinlerle etkileĢir (Park vd. 2005).

Bir transkripsiyon faktörü olan VvWRKY‘nin, hastalıklara dirençli bitkileri geliĢtirmek için potansiyel bir araç olduğu bulunmuĢtur. Vitis vinifera L.‘den izole edilen transkripsiyon faktör geni, VvWRKY1, transgenik asma bitkilerini geliĢtirmek için kullanılmıĢtır. VvWRKY1 ifadesinin meyve spesifik olmadığını ve meyve ve yapraklarda geliĢim sırasında güçlü bir Ģekilde düzenlendiği bilinmektedir. VvWRKY1 ifadesi ‗Ben düĢme‘den önce meyvelerde çok zayıf görülmüĢtür ancak ‗Ben düĢme‘de devam ederek önemli bir artıĢ olmuĢtur. Bu genlerden bazıları duyarlı bir çeĢitte patojen enfeksiyonu tarafından indüklense bile, PR genlerinin artan ifadesi külleme direnci ile iliĢkili görünmektedir (Marchive vd. 2007). VvWRKY1‘i aĢırı ifade edilen genler, JA biyosentezinde rol alan iki lipoksijenaz genini (LOXO ve LOXA) ve JA sinyalizasyonunda transkripsiyonel baskılayıcılar olan JAZ1 ve JAZ2‘ye benzer proteinleri kodlayan iki gen içermektedir (Marchive vd. 2013). VvWRKY1‘i ifade eden bitkilerde patojenin sporulasyonu önemli ölçüde azalmıĢtır (Marchive vd. 2007).

Transkripsiyon faktörlerini aĢırı ifade eden bitkiler, değiĢmiĢ yaprak morfolojiler ve çiçeklenme zamanında değiĢiklikler göstermiĢtir (Chen ve Chen 2002, Robatzek ve Somssich 2002, Li vd. 2004). Bununla birlikte, VvWRKY1‘i aĢırı ifade eden bitkileri, kontrol bitkileriyle karĢılaĢtırıldığında herhangi bir fenotipik değiĢiklik görülmemiĢtir

17

(Marchive vd. 2007). Bu gözlemler transkripsiyon faktörü VvWRKY1‘in hastalığa dirençli bitkilerin geliĢtirilmesinde yararlı olabileceğini düĢündürmektedir (Vidhyasekaran 2016).

Asma mildiyö patojeni, enfekte asma yapraklarında VvWRKY2 ifadesini tetikler.

VvWRKY2 genini ifade eden bitkiler, bu bitkilerinin farklı kısımlarını enfekte eden patojenlere karĢı direnç göstermiĢtir. Botrytis cinerea yaprakları enfekte ederken, Pythium spp. kökleri enfekte eder ve Alternaria tenuis tütün bitkilerinin tohumlarını enfekte eder. VvWRKY2, her üç fungal patojen grubuna karĢı direnç göstermiĢtir (Mzid vd. 2007). ÇalıĢmalar, VvWRKY2‘nin hastalığa dirençli bitkileri geliĢtirmek için tasarlanabilen bir baĢka potansiyel WRKY transkripsiyon faktörü olduğunu düĢündürmektedir. VpWRKY3, Çin yabani asması Vitis pseudoreticulata‘dan izole edilen bir transkripsiyon faktörüdür. VpWRKY3, özellikle Vitis pseudoreticulata‘da Erysiphe necator tarafından enfeksiyona yanıt olarak birikmiĢtir (Zhu vd. 2012b).

Vitis pseudoreticulata, VpWRKY1 ve VpWRKY2‘den diğer iki WRKY proteininin, Vitis pseudoreticulata’daki külleme patojeni Erysiphe necator‘a karĢı direnç oluĢturduğu bulunmuĢtur (Li vd. 2010). Bu çalıĢmalar, VpWRKY proteinlerinin farklı bitkilerde patojenlere karĢı direnç kazandırmada önemli bir rol oynayabileceğini düĢündürmektedir. Sonuçlar, özellikle VvWRKY1‘in mildiyö ve küllemeye dayanıklı asma türü geliĢtirmek için potansiyel bir araç olduğunu göstermektedir (Vidhyasekaran 2016).