Uyarılmış endoplazmik retikulum stresinin Arabidopsis Thaliana (Col ve tin1)'nın bazı hücre organelleri ve apoplastında ros miktarı, redoks dengesi ve antioksidan savunma sistemi üzerindeki etkilerinin araştırılması

Endoplasmic Reticulum Stress, Reactive Oxygen Species, Salinity, Antioxidant Defence System, Redox Balance, Arabidopsis.;Endoplazmik Retikulum Stresi, Reaktif Oksijen Türleri, Redoks Dengesi, Arabidopsis.;Stres koşulları altında "Endoplazmik Retikulum (ER)" lümeni içerisinde katlanmamış proteinlerin oluşması ve birikmesi "Endoplazmik Retikulum Stresi" olarak adlandırılır. ER stresi altında hücrede bazı genlerin ifadesinde gözlenen artışlar, proteinlerin katlanmasını teşvik ederek, hücrenin ER stresine karşı koymasını sağlayan ve "Katlanmamış Protein Yanıtı" olarak isimlendirilen bir yanıtı başlatır. Proteinlerin doğru katlanmasını sağlamak için disülfid bağlarının oluşması, bu bağlarının oluşması için ise moleküler oksijenin kullanılması gerekmektedir. Bunun sonucunda ER' de hidrojen peroksit (H2O2) gibi reaktif oksijen türleri (ROS) oluşmaktadır. Bu çalışmada, tunikamisin ile teşvik edilen ER stresinin Arabidopsis yaban tip Col. ve katlanmamış protein yanıtını eksik oluşturan tin1 genotiplerinde, enzimatik (süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), peroksidaz (POX), glutatyon redüktaz (GR), askorbat peroksidaz (APX), glutatyon peroksidaz (GPX)) ve enzimatik olmayan (askorbat (ASC) ve glutatyon (GSH)) antioksidan savunma sistemine etkileri abiyotik stresler (kuraklık ve tuzluluk) ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Her iki genotipte de kloroplast, mitokondri, ER ve apoplast izolasyonları gerçekleştirilmiş ve ER stresinin organel düzeyinde antioksidan savunma üzerine etkileri belirlenmiştir. Ayrıca kloroplast, mitokondri ve peroksizomlarda dışarıdan uygulanan kimyasallar ile ROS üretimi teşvik edilmiş ve ER stresi ilişkili bZIP17, bZIP28, IRE1A, IRE1B, BiP1, BiP3 genlerinin ifadeleri, protein katlanması sürecinde iş gören CNX ve ERO1 genlerinin ifadeleri, ERAD ilişkili HRD1, SEL1, DER1, UBC32 genlerinin ifadeler ROS sinyallemesi ile ilişkileri aydınlatılmıştır. NOX' dan elde edilen sonuçlar ile ER stresi sonucu oluşan ROS sinyallemesinin UPR' nin uyarılmasında rol oynadığı ve stoma kapanmasını etkilediği bulunmuştur ve bu veriler, ER stresi ile oksidatif stres arasındaki ilişkinin antioksidan savunma ve ROS sinyallemesi ile ilişkisinin belirlenmesi açısından bitkilerde elde edilen ilk sonuçlardır. Dışarıdan uygulanan H2O2' nin UPR ve ERAD genlerinin uyardığı ancak yüksek konsantrasyonda (10 mM H2O2) bu etkinin oluşmadığı gözlenmiştir. Genel olarak, düşük konsatrasyonda ROS, ER stresi ile ilişkili genlerin ifadesini uyarmıştır, bu durum ROS' ların ikincil mesajcı olarak ER stres yanıtının uyarılmasında rol oynadığını göstermektedir. Mitokondri kaynaklı ROS bir ölçüde incelenen bütün genlerin ifadelerini arttırmıştır. Ayrıca, ERO1 ve BiP3 ifadelerinin H2O2 ile uyarıldığı gösterilmiştir. Bunlara ek olarak, mitokondri ve kloroplast kaynaklı ROS' un ER stresi cevaplarını uyarmada farklı rollere sahip olduğu gösterilmiştir.