Endemik Rosa pisiformis (Gül) Bitkisinden Betulinik Asiti Artırılmış Kök Hücre Hatlarının Eldesi ve Rejenerasyonu
Proje no. 23788 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2022
Özet
Kök hücrelerin totipotent özellik göstermesi onların tüm genetik bilgiyi içerdiklerini gösterir. Bu nedenle kök hücrelerden elde edilecek olan bileşenler ya da kimyasallar en kaliteli ve verimi yüksek ürünleri sunar. İlaç sektöründe kullanılan antikanser ilaçların yüksek maaliyetli olma nedenleri olarak bu ilaçların içeriklerindeki kimyasalların bitkilerde çok düşük oranlarda ihtiva ediliyor olması ve doğadan toplanılan bitkiler ile yapılan yüksek maliyetli ekstraksiyon işlemleri olarak gösterilebilir. Oysaki kültüre alınmış bitki kök hücre uygulamaları doğaya zarar vermeden ve sürdürülebilir, tek tip kalite ve verim sağlayan bir üretim sistemi sunar.<br /> <br /> Betulinik asitin anti-kanser, anti-enflamatuar ve anti-HIV gibi farmakolojik etkilerinin yanı sıra kollajen artırımını da sağlaması ve Rosa damascena türünün (gül) de ülkemiz ihracatında önem arz etmesi kozmetik sanayindeki önemini vurgulayarak bu bitki sekonder metabolitini yüksek değerli bir ürün haline getirmiştir.<br /> <br /> Bitkiler tıbbi amaçları için kullanılan çok geniş fonksiyonları olan büyük çeşitlilikte sekonder metabolitler üretme kabiliyetindedirler; örneğin betulinik asit ve bunun türevi olan diaminobutil asitli betulin ester (BE-Dab-NH2 ) ve betulin Rosa spp. meyvesinde bulunan kollajen sentezi üzerinde etkili olan doğal bileşiklerdir. Bunlar bitki içerisinde çok düşük konsantrasyonlarda (Wenzig ve ark., 2008) bulunmaktadırlar. Kompleks betulinik asit yolağıyla kimyasal olarak sentezlerinin ticari bir değeri olmadığı için; heterolog ekspresyon sistemleri içeren alternatif biyoteknolojik kaynaklar ve bitki hücre kültürleri gerçekleştirilmiştir.<br /> <br /> Bu tez çalışmasında, ülkemizde yayılış gösteren Rosa türleri içinde endemik ve daha önce çalışılmamış olan ülkemize has bir gül türü Rosa pisiformis’in betulinik asit içeriğinin artırılması planlanmıştır. İçerik miktar tayininin akabinde mikropropagasyon çalışmalarıyla Rosa pisiformis kök hücreleri süspansiyon kültüre alınacak ve proje kapsamındaki çalışmalar için hücrelerin devamlılığı sağlanacaktır. Hücrelerdeki betulinik asit akümülasyonunu artırmaya yönelik çalışmalar başlatılacaktır. Betulinik asit yolağından yola çıkılarak PAL (fenil alanin amonia lizas) yolağının inhibe edilmesi sonucunda daha fazla terpenlerin dolayısıyla lupan tipi bir triterpenoid olan betulinik asit akümülasyonunun artışı sağlanmaktadır. PAL yolağının inhibasyonu için kuvvetli bir fenilalanin analoğu olan AOPP ‘nin (alfa-aminooksi beta- fenil propionik asit) kullanımıyla da Rosa pisiformis kök hücrelerindeki betulinik asit miktarının artırılması hedeflenmiştir. Hücre hatlarının kalıcılığı için mutagenez çalışmaları yapılacaktır. Yüksek mutajen etkisi, küçük DNA silinmeleri ve eklenmeleri ve yüksek verimlilik gösterdiği için EMS (etil metansülfonat) kimyasalının mutajenite testlerinde kullanılması planlanmıştır. Hücre hatlarının seleksiyonu için kaplama (plating) sistem platformu oluşturulacaktır. Çok hassas olan kök hücrelerin seleksiyonu hızlı bir şekilde, verimliliği yüksek olan bu sistem sayesinde gerçekleştirilecektir. Betulinik asit akümülasyonlarının artırıldığı düşünülen bu hücre hatları yapılacak olan HPLC (yüksek performanslı sıvı kromatografisi) yöntemiyle kanıtlanacak ve miktar içerikleri belirlenip sonuçlar ortaya konacaktır. Ayrıca betulinik asit miktarları artırılan kök hücre hatlarının rejenerasyonu yapılarak yüksek betulinik asit içerikli Rosa bitkileri üretilebilecektir.<br /> Wenzig, E.M., Widowitz, U., Kunert, O., Chrubasik, S., Bucar, F., Knauder, E. ve Bauer, R. 2008. Phytochemical composition and in vitro pharmacological activity of two rose hip (Rosa canina L.) preparations. Phytomedicine; 826-835