Patojen Fungus Fusarium Oxysporum'un Sıcaklık Adaptasyonu Mekanizması

TÜBİTAK Projesi, 3501 - Ulusal Genç Araştırmacı Kariyer Geliştirme Programı, 2026 - 2029

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 3501 - Ulusal Genç Araştırmacı Kariyer Geliştirme Programı
Başlama Tarihi: Nisan 2026
Bitiş Tarihi: Nisan 2029

Proje Özeti

İklim değişikliği, mantar patojenlerinin davranışını derinden etkileyerek tarımsal üretimi ve insan sağlığını tehdit etmektedir. Artan sıcaklıklar ve aşırı çevresel koşullar, mantarların yeni bölgelere yayılmasına, antifungal direnç kazanmasına ve patojenite potansiyellerinin artmasına yol açmaktadır. Örneğin, ilaca dirençli Candida auris ve coğrafi dağılımı genişleyen Coccidioides türleri, iklim değişikliğiyle bağlantılı olarak insan sağlığı için yeni riskler oluşturmaktadır. Benzer şekilde, tarımda Fusarium oxysporum gibi toprak kökenli patojenler, artan sıcaklıklara adapte olarak mahsul kayıplarını artırmakta ve gıda güvenliğini tehdit etmektedir. Bu proje, iklim değişikliğinin F. oxysporum’un sıcaklık adaptasyon mekanizmaları üzerindeki etkisini moleküler düzeyde inceleyerek, tarım ve klinik alanlarda direnç stratejileri geliştirmeyi amaçlamaktadır.

Ön çalışmalarımızda, F. oxysporum f. sp. lycopersici’nin 34°C'de adaptasyon sürecinde, Isı Adaptif Lokusu (IAL) adı verilen bir genomik bölgede Hormin transpozonu eklemesi tespit edilmiştir. Bu mutasyon ve mantarın yüksek sıcaklıklarda büyümesini arttırması arasında korelasyon gözlemlenmiştir. Proje kapsamında, bu lokustaki FOXG_15014 geninin rolünü ve patojenite-adaptasyon ilişkisini detaylıca araştırmak için analitik fenotipleme, CRISPR-Cas9 mutagenezi, transkriptom analizi ve bitki enfeksiyon deneyleri yapılacaktır.

Araştırma Amaçları:

1. Evrimleşmiş suşların karakterizasyonu: Yüksek sıcaklıkta adapte olmuş popülasyonlardan tek spor izolatları elde edilerek IAL'deki transpozon eklemeleri doğrulanacaktır.

2. CRISPR-Cas9 ile mutant oluşturma: FOXG_15014 geninin işlevini test etmek için hedefli mutasyonlar (silme, transpozon ekleme, gen geri koyma) yapılacaktır.

3. Fenotipik analizler: Mutantların ve evrimleşmiş suşların farklı stres koşullarındaki (sıcaklık, pH, oksidatif stres) büyüme ve sporulasyon yetenekleri ölçülecek ve domates bitkilerindeki hastalık şiddeti değerlendirilerek "ısı adaptasyonu kazanımıyla patojeniteden ödün verme" hipotezi test edilecektir.

4. Transkriptom profilleme: Sıcaklığa bağlı gen ekspresyon değişiklikleri RNA-seq ile analiz edilerek IAL'nin düzenleyici rolü ortaya konacaktır.

Beklenen Sonuçlar ve Etki:

· F. oxysporum’un iklim değişikliğine bağlı adaptasyon mekanizmaları aydınlatılacak, bu da antifungal direnç yönetimi ve iklim-akıllı tarım stratejilerine katkı sağlayacaktır.

· Proje, TÜBİTAK'ın "İklim Değişikliğine Uyum" hedefleriyle uyumlu olup, Avrupa Yeşil Mutabakatı’na destek verecek şekilde sürdürülebilir tarım çözümleri sunacaktır.

Bu çalışma, iklim değişikliğinin mantar patojenleri üzerindeki etkilerini anlamada öncü bir adım olacak ve multidisipliner yaklaşımıyla tarım, tıp ve biyoteknoloji alanlarında uygulamalara dönüşme potansiyeli taşıyacaktır.