Pikrotoksinin Drosophila melanogaster'ın farklı evreleri üzerine oksidatif ve genotoksik etkisinin araştırılması
Investigation of the oxidative and genotoxic effects of picrtoxin on different stages of Drosophila melanogaster
- Tez No: 1014063
- Danışmanlar: PROF. DR. ENDER BÜYÜKGÜZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Fizyoloji, Genetik, Biology, Physiology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Biyoloji, Genetik, Moleküler biyoloji, Biology, Genetics, Molecular biology
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tarımsal alanlarda zararlı yönetimi için sıklıkla tercih edilen geleneksel yöntemlere alternatif olarak yeni stratejilerin geliştirilmesi önem kazanmıştır. Kimyasal mücadelede özellikle bitkisel kökenli ilaçların kullanılması son yapılan çalışmalarda öne çıkmaktadır. Çalışmamızda bitkisel bileşik olarak doğada bulunan ve aynı zamanda biyopestisit olarak da önerilen pikrotoksin (PTX) maddesinin (5, 10, 20 mg/L) model organizma Drosophila melanogaster'in tüm gelişim evrelerindeki yaşam oranı ve gelişim süresi üzerine etkisi incelendi. Yaşama ve gelişim parametreleri kapsamında belirlenen konsantrasyon aralıklarından elde edilen verilerle letal konsantrasyonlardan LC30 ve LC50 değerleri belirlendi. PTX'in LC30 ve LC50 değerlerinin ergin bireyler üzerindeki oksidatif etkilerini belirlemek için protein karbonil (PCO), malondialdehit (MDA) seviyeleri ve detoksifikasyonda rol oynayan sitokrom P450 enzim aktiviteleri incelendi. Ayrıca PTX'in LC30 ve LC50 değerlerine maruz kalan ergin bireylerde cinsiyet belirleme sürecinde düzenleyici olarak işlev gören sxl geni ve nörotrasmisyonda rol oynayan GABA reseptör alt birimini kodlayan rdl geninin ekspresyon seviyeleri analiz edildi. Son olarak, PTX'in ergin bireylerdeki genotoksik etkisini incelemek için kuyruk uzunluğu, kuyruk %DNA ve kuyruk moment parametreleri incelendi. Denenen PTX miktarlarını kontrol grubuyla karşılaştırıldığında yaşama oranını anlamlı bir şekilde düşürdüğü gözlemlendi. Larval yaşama oranı %97,5 ± 1,25 olarak bulunurken en yüksek konsantrasyonda (20 mg/L) bu değerin %25 ± 1,77'ye düştüğü belirlendi. Benzer durum böceğin tüm evrelerindeki gelişme süreleri için de saptandı. PTX'in yüksek konsantrasyonlarında gelişim süresinin yaklaşık iki gün kadar geciktiği tespit edildi. Ergin bireylerdeki malondialdehit seviyelerine bakıldığında kontrol, LC30 ve LC50 değerleri sırasıyla; 0,240 ± 0,004, 0,262 ± 0,002 ve 0,2249 ± 0,005 nmol/mg protein olarak tespit edildi. LC30 değerindeki MDA miktarı kontrole göre anlamlı bir artış gösterirken, LC50 değerindeki MDA miktarında anlamlı olarak düşüş kaydedildi. PCO miktarları kontrol, LC30 ve LC50 değerleri sırasıyla; 18,673 ± 0,659, 22,812 ± 2,055 ve 30,193 ± 2,331 nmol/mg protein olarak kaydedildi. Kontrol ile LC30 değeri arasında anlamlı bir fark görülmezken, LC50 değerinde anlamlı artışın olduğu tespit edildi. Sitokrom P450 sevileri kontrolde 43,820 ± 1,568 iken LC30 ve LC50 değerlerinde sırasıyla 50,414 ± 1,568, 57,596 ± 2,051 nmol/mg protein olarak saptandı. LC değerleri kontrol ile kıyaslandığında tüm LC değerlerinde anlamlı bir atış olduğu kaydedilirken, LC değerleri arasında da anlamlı bir fark olduğu saptandı. PTX'in rdl gen ekpresyon seviyelerine bakıldığında ise kontrol grubu ve konsantrasyonlarda (LC30 ve LC50) sırasıyla; 1,21 ± 0,54, 0,17 ± 0,08 ve 0,33 ± 0,26 olarak kaydedildi. Konsantrasyonlar arasında LC30 değerinin kontrole göre en yüksek düşüşü gösterdiği ve LC50 değerinde de anlamlı bir düşüş olduğu tespit edildi. Dişi oluşumunda düzenleyici orak görev yapan sxl gen ekspresyonları kontrol, LC30 ve LC50 değerlerinde sırasıyla: 1 ± 0,02, 3,1 ± 0,48 ve 0,43 ± 0,22 olduğu kaydedildi. LC30 ve LC50 değerinde PTX ile beslenen ergin bireylerin sxl gen ekspresyonlarında anlamlı değişikler saptandı. LC30 değerinde gen ekspresyonu kontrole göre istatiksel olarak anlamlı bir artış tespit edilirken LC50 değerinde anlamlı bir azalmanın olduğu tespit edildi. PTX'in genotoksik etkisini belirlemen için uygulanan komet metodu parametrelerden kuyruk % DNA, kuyruk moment ve kuyruk uzunluğu parametrelerinde kontrol göre DNA hasarı tespit edildi. Çalışmamızın sonuçları doğrultusunda PTX'in D. melanogaster'in tüm evrelerinde ki yaşama, gelişme parametreleri ve böceğin ergin evresi üzerine yapılan oksidatif ve genotoksik etkileri üzerinde anlamlı değişikliklere sebebiyet verdiği görülmüştür. Zararlılarla mücadelede alternatif biyoinsektisitlerin geliştirilmesi ve genetik mekanizmaların kullanılması yönünde PTX maddesinin alternatif biyoinsektisit olarak önerilmesi düşünülmektedir. PTX'in böcekler üzerindeki biyolojik etkilerini daha iyi anlaşılması için detaylı çalışmaların yapılması litaratüre katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
The development of new strategies as alternatives to traditional methods frequently preferred for pest management in agricultural areas has gained prominence. The use of plant-derived pesticides in chemical control is particularly prominent in recent studies. In our study, the effect of picrotoxin (PTX) (5, 10, 20 mg/L), a naturally occurring plant compound also proposed as a biopesticide, on the survival rate and growth period of the model organism Drosophila melanogaster at all developmental stages was investigated. Data obtained from concentration ranges determined within the scope of survival and growth parameters were used to determine the LC30 and LC50 values from lethal concentrations. To determine the oxidative effects of picrotoxin's LC30 and LC50 values on adult individuals, protein carbonyl (PCO), malondialdehyde (MDA) levels, and cytochrome P450 enzyme activities, which play a role in detoxification, were examined. In addition, the expression levels of the sxl gene, which functions as a regulator in the sex determination process, and the rdl gene, which encodes the GABA receptor subunit involved in neurotransmission, were analyzed in adult individuals exposed to picrotoxin at LC30 and LC50 values. Finally, tail length, tail %DNA, and tail moment parameters were examined to investigate the genotoxic effect of picrotoxin in adult individuals. The tested picrotoxin levels were observed to significantly reduce survival rates when compared to the control group. Larval survival rate was found to be 97.5% ± 1.25%, while at the highest concentration (20 mg/L) this value dropped to 25% ± 1.77%. Similar results were observed for the developmental stages of the insect. High concentrations of picrotoxin were found to delay development by approximately two days. Malondialdehyde (MDA) levels in adult individuals were measured as follows: control, LC30, and LC50 values were 0.240 ± 0.004, 0.262 ± 0.002, and 0.2249 ± 0.005 nmol/mg protein, respectively. While the MDA content in the LC30 value showed a significant increase compared to the control, a significant decrease was recorded in the MDA content in the LC50 value. PCO (polycyclic oxidase) levels were recorded as follows: control, LC30, and LC50 values were 18.673 ± 0.659, 22.812 ± 2.055, and 30.193 ± 2.331 nmol/mg protein, respectively. No significant difference was observed between the control and LC30 values, while a significant increase was detected in the LC50 value. Cytochrome P450 levels were 43,820 ± 1,568 in the control group, while LC30 and LC50 values were found to be 50,414 ± 1,568 and 57,596 ± 2,051 nmol/mg protein, respectively. A significant increase was observed in all LC values compared to the control group, and a significant difference was also found between the LC values. Regarding PTX rdl gene expression levels, the control group and concentrations (LC30 and LC50) were recorded as 1.21 ± 0.54, 0.17 ± 0.08, and 0.33 ± 0.26, respectively. Among the concentrations, the LC30 value showed the greatest decrease compared to the control group, and a significant decrease was also observed in the LC50 value. The expression of the sxl gene, which acts as a regulator in female development, was recorded as 1 ± 0.02, 3.1 ± 0.48, and 0.43 ± 0.22 in the control, LC30, and LC50 values, respectively. Significant changes in sxl gene expression were detected in adult individuals fed with PTX at the LC30 and LC50 values. While a statistically significant increase in gene expression was detected at the LC30 value compared to the control, a significant decrease was observed at the LC50 value. To determine the genotoxic effect of PTX, the comet method was applied, and DNA damage was detected in the tail % DNA, tail moment, and tail length parameters compared to the control. Based on the results of our study, it was observed that PTX caused significant changes in the survival and development parameters of D. melanogaster at all stages, as well as in the toxic and genotoxic parameters of adult individuals. The development of alternative bioinsecticides and the use of genetic mechanisms in pest control are being considered, and PTX is being proposed as an alternative bioinsecticide. Detailed studies to better understand the biological effects of PT on insects will contribute to the literature.
Benzer Tezler
- Sıçan frenik sinir-hemidiafram preparatına gama-aminobütirik asidin etkisi
The effect of gama-aminobutiric acid on rat phrenic nerve-hemidiaphragm preparations
BİLGE ÖZERMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Nörolojiİstanbul ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASİYE NURTEN
- Sıçanlarda pikrotoksin ile oluşturulan epilepsi modelinde rutin'in etkinliğinin araştırılması
The investigation of the efficiency of rutin in the picrotoxin-induced epilepsy model in rats
ATAKAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
FizyolojiMustafa Kemal ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH SEFİL
- Sıçanlarda ginkgo biloba'nın epileptiform aktivite ve davranışa etkileri
The effects of ginkgo biloba on the epileptiform activity and behaviour in rats
ESRA ŞEKERCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
FizyolojiKaradeniz Teknik ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILDIRIM
- İzole sıçan duodenom ve ileumunda GABA'nın etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
S. MURAT KESİM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1997
Eczacılık ve FarmakolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
- Diş pulpası aferentleri tarafından oluşturulan kortikal potansiyeller arasındaki etkileşimler ve ağrı nöronları
Başlık çevirisi yok
AHMET AKGÜN