Erdem B. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2013 - 2014
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.