Akademik Veri Yönetim Sistemi
Öztürk R. Ç., Altınok İ. (Yürütücü), Kayış Ş., Öztürk Z. N.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2023 - 2026
Laktokokkosis, Lactococcus garvieae’nın sebep olduğu ve gökkuşağı alabalıklarında yüksek oranda ölümlere neden olan bakteriyel bir hastalıktır. Laktokokkosis ile mücadelede yaygın olarak antibiyotikler ve inaktif aşılar kullanılmaktadır. Bilinçsiz antibiyotik kullanımı patojenlerin antibiyotiklere direnç kazanmasına ve uygulanan tedavilerin başarı oranının düşmesine neden olmaktadır. İnaktif aşılar ise hastalığa karşı yeterli korumayı sağlayamamaktadır. Hastalık kaynaklı ölümlerin ve tedavi masraflarının azaltılması adına balıklarda hastalıklara karşı genetik direncin arttırılması güçlü ve sürdürülebilir bir alternatif olarak değerlendirilmektedir. Bu projenin amacı, laktokokkosis direnci ile ilişkili genetik özellikleri belirlemek, gökkuşağı alabalığında bu özelliğin genetik varyasyonunda yer alan potansiyel kantitatif karakter lokusları (QTL) tespit etmek için Genom Boyu İlişkilendirme (GWA) çalışmasını kullanma olasılığını değerlendirmek ve QTL yakınında bulunan aday genleri biyoinformatik yaklaşımlarla belirleyerek, bu genlerin laktokokkosis dirençliliği ile ilişkili olup olmadığını doğrulamaktır. Bu amaç doğrultusunda, laktokokkosis direnci ile ilişkili SNP markırların tespit edilmesi, SNP markırlar ve hastalık direnci ile ilişkili özellikler arasındaki ilişkinin belirlenmesi, QTL bölgesinin yanındaki genleri tanımlayarak gen üzerindeki SNP’lerin hızlı tespiti için PZR kiti geliştirilmesi ve geliştirilen PZR kiti ile laktokokkosise dirençli alabalıkların hastalık etmeni olmadan belirlenebilmesinin sağlanması hedeflenmiştir. Proje önerisi, ülkemizde laktokokkosise karşı dirençli gökkuşağı alabalık genotiplerinin GWA çalışması ile ilk defa belirleneceğinden dolayı özgün değere sahip olup, sürdürülebilir su ürünleri yetiştiriciliği açısından önemlidir.
Bu bağlamda, Karadeniz Bölgesi’ndeki farklı kuluçkahanelerden toplanacak anaç balıklar kullanılarak 50 farklı aile oluşturulacaktır. Her bir aileden elde edilen yavrular 3 gram ağırlığına kadar yetiştirilecek ve virülanslığı belirlenmiş L. garvieae ile enfekte edilip 21 gün gözlemlenecektir. Ölen balıklardan ve 21 günün sonunda sağ kalan balıklardan GWA çalışması için kuyruk örneği, gen ekspresyon çalışması için solungaç, karaciğer, dalak ve kas numuneleri alınacaktır. Ölen ve hayatta kalan balıkların kuyruk yüzgeçlerinden DNA izolasyonu yapılıp, 57K tek nükleotid polimorfizmi (SNP) çipi kullanılarak genotipleme yapılarak, her bir örnek için ortalama ~57,000 SNP bölgeden genotipik bilgi elde edilecektir. Fenotiplerle ilişkili önemli SNP’lerin tespit edilmesi için Karışık Doğrusal Model temelli bir skor testi kullanılacaktır. Laktokokkosis direnç özelliklerinin her biri için en büyük genetik varyans oranını oluşturan ilk on SNP'yi çevreleyen nükleotid dizileri, mevcut veri tabanlarındaki gökkuşağı alabalığı referans genomu kullanılarak tespit edilecektir. Laktokokkosise dirençli ve hassas balıklarda dirençlilikle ilgili belirlenen aday genlerin ekspresyonu qRT-PZR ile belirlenecektir. QRT-PZR analizi sonucunda aday genlerin ekspresyonu ile enfeksiyon gelişmesi arasındaki ilişki incelenerek, tarama sırasında kullanılan aday genlerden laktokokkosis direncinin tespit edilmesine yönelik kullanılabilme potansiyeli bulunanlar tespit edilecektir. Bu genlerin ilişkili olduğu SNP’ler temel alınarak, SNP’lerin tespit edilmesine yönelik primerler geliştirilip, direnç durumunu en iyi tahmin eden primer setleri seçilerek laktokokkosis dirençli gökkuşağı alabalıklarının hastalık etmeni olmadan önceden tespitine yönelik PZR kiti geliştirilecektir. Projenin başarı ile tamamlanması sonucunda laktokokkosis dirençliliği ile ilişkili SNP, gen ve gen bölgeleri tanımlanıp ülkemizde laktokokkosise karşı dirençli gökkuşağı alabalığı genotipleri SNP tabanlı GWAS ile ilk kez belirlenmiş olacaktır. Bu sayede su ürünleri sektörü için daha sağlam ve üretken genetik stoklar geliştirmek için veri tabanı oluşturulacak ve laktokokkosisin tedavisi için yapılan harcamalar minimize edilecektir. Ayrıca kuluçkahanelerde kullanılması muhtemel anaç balıklar daha küçükken kuyruk yüzgecinden örnek alınarak laktokokkosise karşı dirençli olup olmadığı belirlenip anaç seçilimi yapılabilecek, dolayısıyla hastalığa dirençli alabalık ithalatı azaltılarak ithal ikame yapılabilecektir. Ayrıca beş farklı kurum ile iş birliği yapılan bu projede hastalık direnci ile ilgili markırlar tespit edilip, tarama kiti geliştirme ve patentleme potansiyeli bulunmaktadır.