Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Copy of Bitki Hücre, Doku ve Organ Kültürü Uygulama Alanları

No description
by

Zalike Keskin

on 2 April 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Copy of Bitki Hücre, Doku ve Organ Kültürü Uygulama Alanları

TEŞEKKÜRLER!
Sonuçlar
İkili Çalkalamalı Flaskta kök hasarlı ve hasarsız ortak kültür

Güzel avrat otunun transforme kökleri ikili çalkalamalı kültür kabında Dubosia hibrit sürgünlerine göre daha hızlı büyümüştür.
FİGURE 6 A
Ortak kültürdeki iki organda ölçülen hiyosamin konsantrasyonları
FİGURE 6 B
Transforme kökler ayrıca düşük miktarda skopolamin içermektedir (1 mg/g dan daha az) iken sürgünlerdeki skopolamin birikimi ise 37 günlük ortak kültürün ardında maksimium 3.3+0.3 mg/g ulaşmıştır
FİGURE 1C

KAYNAKLAR

İÇERİK
1. Bazı Bitki Hücre Doku ve Organ Kültürlerinin Uygulama Alanları

2. Adventif Kök- Sürgün Ortak Kültür İlişkileri

Biyomühendislik Temel Konuları II
2013-2014 ,Bahar Dönemi

MATERYEL METOD
!
Kök kültürleri süspansiyon kültürlerine göre daha yüksek genetik stabilite gösterirler.
Geniş kültür kablarında geliştirilen kök kültürleri kendi organik matrisleri içerisinde immobilize olmuş biyokatalistler olarak kabul edilebilirler.

Kallus Kültürleri Uygulama Alanları
Organ ve embriyo oluşumu ile klonal çoğaltım
Somaklonal varyabilite
Gen aktarım teknikleri
Hücre süspansiyon kültürleri
in vitro
seleksiyon tekniğinin uygulanmasında
Protoplast kültürlerinin kurulması
Primer ve sekonder metabolit üretimi
Doğada bulunmayan yeni metabolitlerin elde edilmesi
Rekombinant terapotik proteinlerin üretilmesi
Biyotransformasyon çalışmalarının gerçekleştirilmesi
Kök hücre araştırmaları
Kallus yığınlarının enkapsülasyonu
Nörs doku olarak kullanımı
2013 bir makale' A.Rhizogenes ile transforme kallus kültürlerinden 3. sınıf bitki peroksidaz üretimi'

Embriyo Kültürleri Uygulama Alanları
Islah çemberinin kısaltılması
Embriyo düşmesinin önlenmesi
Haploit Bitki üretimi
Tohumlardaki dormansinin çözümlenmesi
Embriyo kurtarma tekniği , embriyo Nörs Tekniği Embriyo kallus teknikleri ve bulbosum tekniği gibi çeşitli yollarla embriyo kültüre alınması
Türler arası ve cinsler arası melezlemelerde oluşan döllenme öncesi ve sonrası sorunların giderilmesi

Tohum canlılıklarının hızlı test edilmesi
Ender bitki türlerinin çoğaltılması
Endosperm içermeyen orkide gibi tohumların çimlendirilmesi
Kök hücre çalışmaları
Tohum-mikoriza sibiyotik olarak bitki geliştirilmesi

Tohum Kültürleri Uygulama Alanları
Temel araştırmalar(histolojik, sitolojik,morfolojik, fizyolojik genetik vb.) için
Bir tohumdan tek fide yerine çoklu sürgünlerin elde edilmesi
Tohum kabuğundan ve dormansiden kaynaklanan çimlenme sorununun giderilmesi
Çimlenmeye direnç gösteren tohumlarda çimlenmenin sağlanması
in vitro tohum kültürleri ile ıslah çemberinin kısaltılması

UYGULAMA ALANLARI
Endemik bitkilerin doğadan toplanmaları ile populasyonların zarar görmelerinin engellenmesi için germplazm muhafazısının yapılması
Tek tohum kökenli klonların elde edilmesi
Tohum kökenli kalluslar yardımıyla çok sayıda organ yada embriyo rejenerasyonlarının sağlanması
İn vitro seleksiyon çalışmalarının gerçekleştirilmesi
Mikrospor Kültürleri Uygulama Alanları
Mikrosporlardaki vejetatif ve generatif çekirdeklerin kaynaştırılması
Kallus ve hücre süsp. Kültürleri ile organ ya da embriyo rejenrasyonu
izole mikrosporların ovaryumla birlikte ortak kültür (Co-culture) kurulması
Mutasyon çalışmalarında seleksiyonların gerçekleştir..
Gen aktarım tekniklerinin uygulanması

Genden son ürüne kadar olan genetik ve biyokimyasal süreçlerin optimizasyonu ile ilgili metabolizma müh. Çalışmaları
Kök hücre çalışmaları
Fitoremediasyon çalışmalarının oluşturulması

Hücre Süspansiyon Kültürleri
Değerli bitkisel metabolitlerin biyoreaktörlerde büyük ölçekte üretimi ve optimizasyonu
Ekonomik önemi olan bitkilerin tücari üretimi
Protoplast, immobilize, senkronize, fotoototrofik,f otomikzotrofik ve tek hücre kültürlerinin oluşturulması
Biyotransformasyon çalışmalarının gerçekleştirilmesi
Rekonbinant terapotik proteinlerin üretilmesi



Saçaklı Kök Kültürleri
Agrobacterium rhizogenes
plazmidinde bulunana T-DNA bölgesinin Bitki hücresine aktarılması ve bitki genomuna entegre olması sonucunda oksin sentezleyen genlerin ifade edilmesi ile ‘saçaklı kök’ fenotipi ortaya çıkar.
Uygulama Alanları
Yüksek büyüme oranına sahip oldukları çin primer ve sekonden metabolit Üretiminde
Biyoreaktörler kullanılarak yüksek miktarda biyokütle üretiminin oluşt. Ve optimizasyonu
Sçaklı köklerden üretilen bitkiciklerin kaplanması ile sentetik tohum üretimi
Transgenik bitkilerin elde edilmesi

Transgenik bitkilerin elde edilmesi
Biyotransformasyon ve rekombinant protein üretimi
Sekonder metabolitlerin üretimine yönelik ko-kültürlerin kurulması
Fitoremediasyon çalışmaları
Köklenmesi zor olan bitkilerde Agrobacterium Rhizogenes ile kokültür sonucunda sadece transforme köklere sahip kompozit bitkilerin üretimi
Bitki-mikroorganizma ilişkilerinin incelenmesi

ADVENTIF KÖK- SÜRGÜN
ORTAK KÜLTÜR ILIŞKILERI

iÇERiK
Kök Kültürleri
Ortak Kültürler

1. AgrobacteriumTumefaciens suşu ile yapılan Pinus ayacahuite ortak kültüründe Kök indüksiyonu

2. Genetik transforme organların skopolamin üretimi için intergenerik ortak kültürü

3.Duboisia myoporoides–D-leichhardtii melezlerinin adventitif kök ortak kültürlerinde sürgün rejenerasyonu

Agrobacterium rhizogenes ile transforme olmuş ve olmamış kökler karşılaştırıldığında:
Çoğunlukla transforme kök kültürleri daha yüksek büyüme oranlarına sahiptpr.
Ve daha çok verimlilikte sekonder metabolit üretirler.
1. KÖK KÜLTÜRLERi
Yüksek bitkilerin kök sistemleri yavaş büyüme gösterirler ve hasat edilmeleri de çok zordur!…

Bu sebeple kök kaynaklı bileşikler için alternatif yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır.

Adventif kök oluşumu kalluslarda fitohormon dengesinin değiştirilmesiyle teşvik edilebilir ve kökler kesilip çıkartıldıktan sonra da geliştirilmeye devam edilir.
Sekonder metabolit oluşumu ve depolanması açısından bazı ürünler sadece kök kültürü basamağında üretilir.
2. ORTAK KÜLTÜRLER
Sekonder metabolitlerin aşırı üretiminde yeni bir yaklaşım olarak kullanılmakta olan iki kültürün aynı kültür kabı ve ortamda yetiştirilmesi ile yapılan kültürlerdir. Bunlar aynı veya farklı türlerde; saçaklı kökler, sürgünler ve kökler, mikroorganizmalar, böcekler ve bazı bitki hücre doku ve organlarını içerebilmektedirler.

kısıt!!!
Çoğu zaman iki tür arasında optimum oran vardır ve bu türler arasındaki rekabeti en aza indirmek çok önemlidir.

1.
Agrobacterium tumefaciens
suşu ile yapılan
Pinus ayacahuite
ortak kültüründe Kök indüksiyonu
ÖZET
Meksika çamı (Pinus ayacahuite) bitkisi için in vitro sürgün transformasyonu
Agrobacterium tumefaciens
(A281 ×200) suşu ile ortak kültür yapılarak başarıyla gerçekleştirilmiştir. Ortak kültür süresince ayrıca köklenmede oluşmuştur fakat bu köklenme genetik transformasyon konukçu hücreleri tarafından indüklenmemiştir.
Ayrıca bakteriyel hücreler ve sürgünlerinlerin doğrudan teması gerekli değildir
Toprak içermeyen agar ortam içinde köklenme gerçekleşmiştir. (9:1 Vermiculit :turba mix).
A. tumefaciens
suşu muhtemelen bir kök indükleyici bileşik (ler) üreterek, konakçı hücrelerin transformasyonu ile değil rizosferde bir değişiklik yoluyla
P.ayacahuite’de
köklenmeye neden olduğu sonucuna ulaşmışlardır.

Materyal Metod
Köklendirme için
Agrobacterium
suşu ile ortak kültür ve ortak kültür şartları
3 to 5 cm uzunluğundaki
Pinus ayacahuite
sürgünleri, stem base daldırma ile 1 saat süreyle A. tumefaciens A281 ×200 suşunun kültürüne inoküle edilmiştir. Sürgünler ardından GD (20 g 1−1sucrose; Gresshoff and Doy 1972) ortamında 12 gün boyunca ortak kültüre alınmışlardır.
Aşırı bakteri üremesini engellemek için her dört günde bir alt kültürleme yapılmıştır. Son dört günlük altkültürleme için ortama 500mg-1 carbenicilin eklenmiş ve sürgünler artık her 30 günde bir carbenicilin içeren taze ortama transfer edilmiştir.
AMAÇ
Kozalaklı ağaç sürgünlerinin köklenmesi genellikle zordur sadece oksin veya hormon kombinasyonları çoğu zaman yetersiz kalmaktadır.
A. tumefaciens- P . ayacahuite
sürgünlerinin ortak kültürünün köklendirilmesi

Köklenme üzerinde şu dört işlemin etkileri
incelenmesidir :
(1)
A. tumefaciens
A281 ×200 suşu ile ortak kültür;
(2) Carbenisilin eklenmesi;
(3) Kök tabanının bir neşter ile yaralanması ve
(4) Topraksız büyüme ortamı (agar veya 09:01 (v / v) vermikülit: turba karışımı).

Tartışma
Kozalaklı ağaç sürgünlerinin köklenmesi genellikle zordur sadece oksin veya hormon kombinasyonları çoğu zaman yetersiz kalmaktadır. Meksika çamında da oksinlerle köklenme elde etmek mümkün değildi ancak

A.tumefaciensin
farklı suşları ile yapılan paralelli ortak kültür denemeleri transforme olan sürgün veya kotiledonların yüksek oranda köklendikleri görülmüştür.
Bu çalışmada sunulan veriler, bu dönüşümü göstermektedir oluşan gelişmiş köklenme
A.tumefaciens
ile micro sürgünler arasında yapılan ortak-kültürünün bir sonucu olarak, bağımsız bir şekilde meydana gelmiştir.

A. tumefaciensan ile P. Ayacahuite sürgünleri
arasındaki etkileşimin doğası açık değildir, ama bazı yayılabilir bileşik (ler) in varlığı, muhtemel görünmektedir.

Sonuçlar
Köklenmiş sürgünlerin ortalama yüzdesi karbenisilin varlığından ya da yokluğundan ve ya agar ortamının toprak içermeyen substrast ile değiştirilmesinden etkilenmemiştir.

Fakat, açılan yarıklar köklenmeyi %61 den %43 e düşürmüştür.

Farklı bakteri suşları ile yapılan denemede ise ortak kültür süresi arttırıldıkça köklenmede artış olduğu görülmüştür.

Bu sebeple ilk yedi gün içinde sürgünlerde küçük köklenmeler meydana gelmiştir 28. Güne kadar köklenme oranı %50 -100 aralığında değişerek artmıştır.

2. Genetik transforme organların skopolamin üretimi için intergenerik ortak kültürü
ÖZET
Bu çalışma bitki sekonder metabolitlerinin üretimi için türler ve cinsler arası bitki organ kokültürlerinin etkinliğini göstermektedir.
Atropa belladonna
transforme kökleri ve
Duboisia hybrit
sürgün teratom ortak kültürü ile ayrı ayrı kök ve sürgünden üretilemeyen skopolamin üretiminin önemli ölçüde sağlandığı görülmüştür.

AMAÇ

Türlerarası ve cinsler arası yapılan organ ortak kültürlerinin skopolamin üreti sistemlerindeki etkinliğini göstermektir.
Bu çalışmada farklı bitki türlerinin kök ve sürgünlerindeki intergenerik sistemleri ile yapılan kök –sürgün ortak kültür uygulaması sunulmuştur. Hyosiyaminin


skopolamine dönüşüm biyotransformasyonu incelenmiştir.

Skopolamin hyosiyamine göre daha az yan etkiye sahiptir, medikal alandaki market değeri ve kullanım alanları daha fazladır.


Transforme köklerden fiziksel hasar ile hiyosiyamin salımı
Kökler (1 gr ıslak ağırlık kadar) 300 ml ortam içeren 1-1 konikal kültür kablarına (1.0 g fr. wt) inokule edilmiş ve 25 ̊C 'de karanlıkta 100 rpm orbital çalkalayıcıda inkübe edilmiştir. Kökler inokülasyondan sonraki 7 gün sonunda metal bir uç ile fiziksel olarak hasara uğratılmıştır. Bu işlem 12 gün boyunca hergün yada her iki günde bir tekrarlandı; kontrol olan kültürde hiçbir hasar oluşturulmadı. Hasar öncesi her bir örnekten hiyosiyamin tayini için sıvı örnekleri alındı kontrol kültüründe de hergün alındı. Deneyin sonunda hasat edilen kökleri biyokütle kuru ağırlık ve Hiyosiyamin içeriği için analiz edilmiştir.
Deneysel Çalışmalar
Ortak kültürün başarılı olabilmesi için hem ortak kültürün kendisi hem de tek tek tüm süreçlerin düşünülmesi gereklidir örneğin transforme kökleriden hyosiyamin salımı ve sürgünler tarafında hiyosiyamin alımı gibi durumlar ayrı ayrı araştırılmış etkinlik testleri yapılmış ve farklı kültür şartları altındaki kinetiklerini etkileyen faktörler çalışılmıştır.
Transforme kök ve sürgün teratomlarının çalkalamalı flaskta ortak kültürü
Tüm bitki materyallerinin kültürü için ph sı 6 olan %3 lük sükroz içeren MS ortamı otoklavlanarak kullanılmıştır.
İkili 1-1 kültür kapları kullanılmıştır. Birine yaş ağırlıkça 1 g fr. Wt kök inokule edilirken diğerine 1 g ft. Wt. sürgün inokule edilmiştir. Kaplar sürekli ışık altında 25 C’de 100 rpm de inkübe edilmiş ve periyodik olarak 49 gün boyunca hiyosiyamin skopolamin içeriği ve büyüme analizi için hasat edilmiştir. Kontrol kültür olarak Tekli flasklar kullanılarak kök ve sürgünler ayrı ayrı kültive edilmişlerdir.
Kök hasarının çalkalamalı flasklardaki ortak kültüre etkisi
Belli bir süreç sonunda ortak kültür deneyi yukarıda belirtilen inokulasyon ve inkübasyon şartlarınad ikili çalkalamalı flasklara taşınmıştır.
Kök hasarı oluşturma 11 gün sonra başlamış ve 21 gün boyunca her 3 günde bir periyodik olarak prosedür gerçekleştirilmiştir.
1 tane kontrol ortak kültüründe hiç kök hasarı oluşturulmamıştır. Her hasar işleminin öncesinde ve sonrasında hiyosiyamin analizi için sıvı örnekler alınmıştır.

İkili Biyoreaktörde Ortak Kültür
Kök ve sürgün ortak kültürü için kullanılan ikili biyoreaktör sistemi düz tabanlı bir reaktör kullanılmıştır. 50 mm çapında ve Rushton tipi karıştırıcısı vardır ve bu karıştırıcı periyodik olarak kök hasarı oluşturmak için kullanılmıştır.
İki biyoreaktör birbirine silikon tüp ile bağlıdır ve iki reaktör arasından ortam değişimi her gün periyodik olarak dört saatte bir peristaltik pompalar yardımıyla 36 ml/dk akış hızı ile gerçekleştirilmektedir.
Biyoreaktörler 1500-2000 lux floresan aydınlatmada 25 C de temiz bir oda da inkübe edilmişlerdir. Her biyoreaktör başlangıçta 2-1 ortam içermektedir ve her biri 7 g ft. Kök +7 g ft sürgün ile inokule edilirler.

Kökler kök reaktöründe ve 11 günün ardından karıştırıcı ile 80 rpm ile hasar verilir sonrasında ise bu işlem üç günde bir yapılır. 29 günün ardından kökler ve sürgünler hasat edilir ve kuru ağırlık ve alkoloid içeriği tayini için analiz edilirler. Ayrı ayrı yapılan 29 günlük normal kültürün kök hasarsız sonuçları ile karşılaştırma yapılmıştır.

Tartışma

Köksüz kültüre edilen Sürgün teratomlarında GC kütle spektrometresiyle ölçülen değerlere göre belirlenebilir bir skopolamin üretimi görülmemiştir.
Ayrı ayrı ayrı yapılan kök sürgün kültürleriyle karşılaştırıldığında kök-sürgün ortak kültürlerinde düşük hiyosiyamin miktarına karşılık yüksek oranda scopolamin miktarı hiyosiyaminin scopolamine dönüştüren ortak kültür sayesinde arttığı doğrulanmıştır.
ADVENTIF KÖK- SÜRGÜN
ORTAK KÜLTÜR ILIŞKILERI

iÇERiK

Kök Kültürleri

Ortak Kültürler

1.
Agrobacterium tumefaciens
suşu ile yapılan Pinus ayacahuite ortak kültüründe Kök indüksiyonu

2. Genetik transforme organların skopolamin üretimi için intergenerik ortak kültürü




ORTAK KÜLTÜRLER
Ortak kültür bir organ tarafından üretilen, üretim ortama salınan ve diğer organlar tarafından alınan metabolitlerin ileriki biyokimyasal dönüşümler için üretilmesine olanak sağlar.
Agrobakterler ile transforme edilmiş bitki organlarının kullanılması ortak kültürleri ugulanabilir yapar.
Örneğin transforme kök ve sürgün teratomları sonradan eklenen hormanlara ihtiyaç duymazlar ve çoğunlukla aynı ortam içeriklerini paylaşırlar.
ORTAK KÜLTÜRLER
Her ne kadar genetik mühendisliği enzimlerle birlikte bitki dokularını sağlamada kullanılabilir olsa da; ortak kültürler eğer dönüşüm multible enzim gerektiyorsa, yada yolak fazla dallanmış ise moleküler yöntemlerden daha önemli avantajlar sunmaktadır.

Ortak kültürün başarılı olabilmesi için hem ortak kültürün kendisi hem de tek tek tüm süreçlerin düşünülmesi gereklidir
Full transcript