Haşhaş bitkisi (Papaver somniferum L.), gerek tıbbi gerekse endüstriyel bir bitki türü olmakla beraber birçok farklı kullanım alanına sahiptir. Ürettiği sekonder metabolitlerin yapısal olarak farklı bir grubu olan benzilizokinolin alkaloidler (BIA) haşhaşın ekonomik değeri oldukça yüksek bir bitki olmasındaki en önemli etkendir. Haşhaş bitkisi, sekonder matabolitlerden benzilizokinolin alkaloidleri (BIA) olarak adlandırılan; anti-kanser ve anti-viral özelliğe sahip noskapin, ağrı kesici olarak kullanılan tebain, narkotik analjezik etki gösteren kodein ve morfin, anti-mikrobiyal özelliklere sahip sanguinarin gibi en bilinen alkaloidlerin yanı sıra birçok önemli alkaloid üretmektedir. Üretmiş olduğu önemli alkoloidlerden dolayı haşhaş bitkisi; çok önemli bir yere sahip olan dünyadaki son derece önemli ve en eski tıbbi bitkileri arasında yerini alır. Dolayısıyla haşhaş ilaç endüstrisi başta olmak üzere önemli doğal ürünlerin elde edildiği bir kaynak olarak karşımıza çıkmaktadır. Sahip olduğu bu özellikleri sebebiyle haşhaş bitkisi ile yapılacak çalışmalar da son derece önemlidir.

Tamamladığımız bir proje kapsamında, TMO tarafından geliştirilen ve farklı BIA içeriklerine sahip haşhaş çeşitleri arasında değişkenlik gösteren epigenetik profiller belirlenmiştir. Bir ön çalışma niteliğinde olan ilgili araştırmada BIA ve metilasyon arasındaki potansiyel ilişki tespit edilmiş ancak BIA yolağında hangi gen bölgelerinin metilasyonunun etkili olduğu ve metilasyon dışındaki farklı epigenetik düzenlemelerin nasıl rol oynadığı gibi sorular cevaplandırılamamıştır. Öte yandan birçok bitkide sekonder metabolit biyosentezinin farklı epigenetik faktörlerden etkilendiğine dair veriler bulunmakla beraber haşhaşta bu alanda sınırlı çalışma bulunmaktadır. Ayrıca bir başka alkaloid üreticisi olan mantarlar ile yapılan çalışmalarda epigenetik mekanizmalardan birisi olan histon modifikasyonları üzerinden alkaloid biyosentezinin artırıldığı gösterilmiştir. Bir diğer epigenetik mekanizma olan kodlamayan RNA’lardan miRNA’ların haşhaştaki alkaloid biyosentezi ile ilişkileri aydınlatılmış ancak birçok süreçte etkili oldukları bilinen bir diğer kodlamayan RNA tipi olan uzun kodlamayan RNA’ların bu yolaktaki etkilerine dair veriye rastlanmamıştır. Dolayısıyla haşhaşın epigenetik varyasyonunun metabolik çeşitliliğine katkısı bugüne kadar büyük oranda göz ardı edilmiştir.

Bu projede BIA yolağı farklı bir bakış açısı ile ele alınarak aydınlatılmaya çalışılacaktır. Bu kapsamda BIA içerikleri açısından farklı olan Toprak Mahsulleri Ofisi (TMO) tarafından geliştirilen üç haşhaş çeşidinde epigenetik düzenlemelerin alkaloid içeriği üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır.

Bu çalışmada kontrol grubu olarak morfin ve noskapin içeriği düşük Papaver somniferum Ofis 96 çeşidi, morfin içeriği yüksek Ofis 1 çeşidi ve noskapin içeriği yüksek olan Ofis NP çeşidi kontrollü ortamda büyütülecek ve BIA biyosentezinin gerçekleştiği gövdeden örnekler alınarak DNA izolasyonu gerçekleştirilecektir. İzole edilen örneklerden bisülfit dizileme yöntemi ile metilasyon profilleri ilk kez elde edilecektir. Elde edilen veriler biyoinformatik araçlar ile analiz edilerek morfin ve noskapin biyosentezinin epigenetik regülasyonlardan nasıl etkilendiği tespit edilecektir. İlk defa yapılacak olan bu çalışma ile tamamıyla aydınlatılamayan BIA yolağındaki morfin ve noskapin üretiminde epigenetik düzenlemelerin en önemlilerinden olan metilasyonun etkileri kapsamlı bir şekilde araştırılacaktır. Böylelikle bu çalışma sonrasında yapılacak diğer çalışmalar için de veri elde edilecektir. Ayrıca bu çalışmada ülkemizde geliştirilen türler kullanılacağından ülke kaynaklarının korunması ve değerlendirilmesi açısından öneme sahiptir.