Antropojenik gürültünün zebra balıklarında (Danio rerio) nörotransmitter gen ekspresyon seviyelerine etkileri
Effects of antrophogenic noise on neurotransmitter gene expression levels in zebra fish (Danio rerio)
Yazar: MACİT GENÇER
Danışman: DOÇ. DR. LEVENT DOĞANKAYA
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Ana Bilim Dalı / Su Ürünleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
Sanayi ve teknolojideki ilerleme ile birlikte su altı dünyasındaki canlıların eş bulma, besin arama, avcılardan kaçınma, sürü oluşturma gibi davranışlar için yararlandığı doğal seslere antropojenik gürültü olarak tabir edilen yeni ve yabancı sesler dahil olmuştur. Gemi trafiği, derin deniz sondajı, inşaat, balık çiftliklerinde kullanılan mekanizasyon sistemleri gibi yabancı ses kaynaklarının omurgasızlardan memelilere kadar tüm su canlılarını hem bir stres kaynağı olarak fizyolojik açıdan hem de üreme, yüzme, beslenme alışkanlıklarını değiştirerek davranış açısından olumsuz etkileyebileceği hipotezini araştıran çok sayıda çalışma yapılsa da bu mekanizmaların işleyişine dair bilinmeyenler halen çok fazladır. Bu tez çalışmasında, balıkların çeşitli sesler karşısındaki fizyolojik yanıtlarını ölçmede iyi bir belirteç olan nörotransmitter genlerin ekspresyon seviyelerindeki ve yüzme davranışlarındaki değişimler incelenmiştir. Bu amaçla, moleküler çalışmalar için uygun bir model organizma olan zebra balığını (Danio rerio) ile kurulan deneyde beyaz gürültü, tekne gürültüsü, devir daim pompası gürültüsü ve klasik müzik (Mozart - Symphony No. 40 in G minor, K. 550; 1788) olmak üzere farklı saf sinüsoidal tonlar 30 gün boyunca uygulanarak nörotransmitter metabolitlerinin (serotonin, dopamin, glutamat, GABA) sentezinden sorumlu genlerin expresyon seviyelerindeki değişimleri izlenmiştir. Nörotransmitterlerin sentez ve taşınmasından sorumlu genlerde (tph2, slc6a4a, dbh, slc6a3, gad67, got1, slc6a1a) ses kaynağına bağlı olarak ekspresyon seviyelerinin önemli oranda değiştiği ve balıkların yüzme davranışları ile ağırlık kazancı bakımından da farklılık oluştuğu görülmüştür. Elde ettiğimiz bulgular, çalışmamızda seçilen genlerin balıkların sese tepkilerini ve maruz kaldıkları etkileri açıklamada kullanışlı birer indikatör olarak değerlendirilebileceğini ortaya koymuştur.

Abstract:
With the progression in industry and technology, the aquatic species have been exposed to artificial sounds, termed anthropogenic noise, alongside natural sounds employed for behaviours like mating, feeding, evasion of predators, and hearing ability. Despite the plethora of studies probing the hypothesis that anthropogenic sounds such as shipping, boating, pile-driving, seismic exploration, motorboat traffic, energy production and mechanization systems employed in aquaculture facilities may significantly perturb aquatic organisms physiologically, serving as stressors, and behaviourally, by modifying reproductive, locomotive, and feeding patterns, numerous aspects of the underlying mechanisms remain enigmatic. In this thesis, alterations in the expression levels of neurotransmitter genes, serving as useful indicators in quantifying the physiological responses of fish to diverse auditory stimuli, alongside their locomotion behaviours, were scrutinized. To this end, an experiment was conducted with zebrafish (Danio rerio), wherein different sinusoidal tones comprising white noise, boat noise, pump noise, and classical music (Mozart - Symphony No. 40 in G minor, K. 550; 1788) were stimulated for 30 days to monitor changes in the expression levels of genes accountable for neurotransmitter metabolite synthesis (serotonin, dopamine, glutamate, GABA). Substantial alterations in the expression levels of genes governing neurotransmitter synthesis and transport (tph2, slc6a4a, dbh, slc6a3, gad67, got1, slc6a1a) contingent upon the sound source were noted, concomitant with divergences in both the swimming behaviours and weight gain of the fish. Our findings advocate that the selected genes in our study can serve as useful indicators in elucidating the auditory responses of fish and the attendant repercussions they encounter.