Su Piresi (Daphnia magna)'da Cinsiyet Belirlenmesinde Isık ve Serotoninin Etkisi


Creative Commons License

Erdem B. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2013 - 2014

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Destek Programı: 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı
  • Başlama Tarihi: Aralık 2013
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2014

Proje Özeti

Daphnia tatlı su ortamlarında sıklıkla gözlenen Kabuklular (Crustacea) sınıfından bir hayvandır. Toksisite deneylerinde sıklıkla kullanılmasıyla birlikte partenogenetik üreme evresinde dişilerin klon yavrular üretmesi nedeniyle epigenetik çalışmalar için model organizma olmaya oldukça uygundur. Döngüsel partenogenez olarak tanımlanan üreme döngüsünde, uygun ortam şartları altında partenogenez ile çoğalırlarken, ortam şartlarının kötüleşmesi sonucundaysa erkek bireyler üretilerek eşeyli üremeye geçilir ve dayanıklı kış yumurtaları oluşturulur, bunun sonucundaysa popülasyonun devamı sağlanır (Şekil 1). Partenogenez ile oluşan birbirinin ve ananın genetik kopyası olan yavruların bir kısmının dişi olurken bir kısmının erkek olması oldukça ilginçtir. Kato et al. (2011) çalışmalarıyla cinsiyet belirlenmesinde Dsx1 geninin belirleyici olduğunu, bu genin ifadesi arttığında erkek cinsiyetin oluştuğunu göstermiştir. Çevre koşullarının değişimi ile Dsx1 geninin ifadesi arasında oldukça sıkı bir ilişki olduğu düşünülebilir. Çünkü, besin miktarının azalması (D’Abramo, 1980), popülasyonun kalabalıklaşması (Ban et al., 2009) ve ışıklanma süresinin azalmasıyla (Hobaek & Larsson, 1990) popülasyonda erkek bireylerin ortaya çıktığı görülmüştür. Bunlar gibi çevresel değişimlerin gen ifadesi üzerine etkisi ise epigenetik düzenlemelerle kurulmaktadır. Çevre koşullarının algılanıp moleküler düzeyde etkiler oluşturmasını sağlayan aradaki sinyal taşıyıcılarının bulunması ise oldukça önemlidir. Bu noktada erkek oluşumunu en fazla tetikleyen etmenin ışıklandırma süresi olmasını göz önünde bulundurarak, serotonini (5-HT) epigenetik düzenlemelerin sağlanabilmesi için bir sinyal taşıyıcısı olarak düşünmek olasıdır. Çünkü serotoninin, ışık ile arasında güçlü bir korelasyon olduğu birçok çalışma ile belirlenmiştir. Ayrıca serotoninin, epigenitik düzenlemelerde yer aldığı düşünülen bir ajan olan Metil Farnesoat (methyl farnesoate, MF) ile negatif ilişkili olabileceğini yapılan literatür taraması sonucu, farklı Kabuklularda (Crustacea) yapılmış bir çok çalışmayı sentezleyerek, görmek olasıdır. MF’nin etkilerine bakacak olursak, ana bireye MF uygulaması yapıldığında, meydana getirdiği yavrularının cinsiyeti erkek olmaktadır (Olmstead & LeBlanc, 2002; Tatarazako et al., 2003; Matsumoto et al., 2008). Erkek birey oluşumu, MF, serotonin ve ışığın ilişkilerini basitçe özetleyecek olursak, ışık süresinin artışı serotonin oranını yükseltirken, serotonin varlığı MF sentezini azaltmakta bu nedenle ışıklandırma süresi uzatıldığında erkek bireylere rastlanmamakta, karanlıkta ise tam tersi olaylar gerçekleştiği için erkek bireyler meydana gelmekte demek olasıdır.  Bu noktadan çıkışla, öncelikle ışıklandırma süresi değişimiyle ayarlanan serotonin etkilerine odaklanarak, serotoninin erkek birey oluşumuna katkısı olup olmadığını araştırmamız ile değerlendireceğiz. Değerlendirme için farklı ışıklandırma süreleri altında serotonin etkilerini agonistlerle arttırıp, antagonistlerle azaltarak olası ilişkiyi saptamaya çalışacağız.