Kamerun'un Gudali ve Simgud sığırlarında kappa-kazein, leptin, GH ve POU1F1 genlerinde PCR-RFLP genotip analizi: Veriye dayalı yetiştiricilik için ön çalışma
Genotyping of kappa-casein, leptin, GH, and POU1F1 genes in Cameroon's Gudali and Simgud cattle using PCR-RFLP: A preliminary study for informed breeding
Yazar: İLKER KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. EVREN KOBAN BAŞTANLAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Çiftlik hayvanları yetiştiriciliğinde türlerin/ırkların özelliklerini araştırmak için kullandığımız araçların başında DNA belirteçleri gelmektedir. Bu belirteçler, yerel olarak daha az bilinen sığır ırkları da dahil olmak üzere sığır popülasyonlarının evcilleşme süreçleri, dünyaya yayılım izleri, verim ve hastalık dirençliliği hakkında bize birçok şey anlatabilir. Dünyaya yayılmış olan verimi yüksek ticari ırklar ekonomik getirisi bakımından önemlidir. Ancak, yerel ırklar, zaman içinde gelişmiş benzersiz özelliklere ve bulundukları coğrafyaya uyum yeteneklerine sahiptirler. DNA belirteçleri yardımıyla bu ırkların genetik çeşitliliğini korumanın ötesinde; bu bilgiyi kullanarak, yerel ırkları verim ve direnç özellikleri bakımından geliştirecek üreme kararları alınması ve sürdürülebilir yetiştirme stratejilerinin oluşturulması yerel ekonomiye en büyük destek olacaktır. 
Sunulan tez çalışmasında; kappa-kazein, leptin, büyüme Hormonu ve POU1F1 lokuslarında belirli genetik belirteçleri incelemek amacıyla iki Kamerun yerel sığır ırkı (Gudali ve Simgud) üzerinde bir genotipleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu dört lokus, dünya genelindeki araştırmacılar tarafından hem yerel hem de ticari sığır ırklarının analizinde yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu lokuslardaki RFLP genotiplerinin verim özellikleri ile ilişkilendirildiği sonuçlar mevcuttur. Çalışmanın amacı, bu iki yerel ırkta hedef lokuslar bakımından alel çeşitliliği ve frekans dağılımını tespit etmektir. 
Çalışma kapsamında toplam 110 canlıdan (56 Gudali ve 54 Simgud ırkına ait) elde edilen edilen DNA izolatları önce PZR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) yöntemiyle hedef lokus bölgelerinden çoğaltma işlemine tabii tutulmuş, daha sonra PZR ürünleri RFLP (Restriksiyon Parçacık Uzunluğu Polimorfizmi) yöntemiyle kesilip genotipler belirlenmiştir. Alel dağılımları ve frekansları hesaplandıktan sonra elde edilen sonuçlar kullanılarak bu popülasyonların Hardy-Weinberg kuralına göre dengede olup olmadıkları test edilmiş ve temel istatistiksel analizler yapılmıştır. 
Çalışma sonunda Kappa-kazein gen bölgesi için hesaplanan frekans değerleri Gudali ırkında A aleli 0.8125, B aleli 0.1875, Simgud ırkında A aleli 0.796, B aleli 0.204 olarak tespit edilmiştir. Leptin gen bölgesi için frekanslar değerleri Gudali ırkında A aleli 0.875, B aleli 0.125, Simgud ırkında ise A aleli 0.9351, B aleli 0.0649 şeklindedir. Büyüme Hormonu gen bölgesi için Gudali ırkında L aleli fikse olmuştur (frekans 1.0), Simgud ırkında ise L aleli frekansı 0.898 ve V aleli frekansı 0.102 olarak gözlenmiştir. Son olarak, POU1F1 gen bölgesi için hesaplanan frekans değerleri şöyledir: Gudali ırkında A aleli 0.045, B aleli 0.955, Simgud ırkında ise A aleli 0.102, B aleli 0.898 olarak bulunmuştur.
Gerçekleştirilen bu çalışma, bazı verim özellikleri ile ilişkilendirilmiş alellerin Kamerun yerel sığırlarında tespitine yönelik gerçekleştirilmiş ilk çalışmadır. Bu bulguların ileride yapılabilecek ıslah çalışmaları için yol gösterici olması hedeflenmektedir.

Abstract:
One of the primary tools used to investigate the characteristics of species/breeds in livestock farming is DNA markers. These markers can tell us a lot about the domestication processes, migration patterns, productivity and disease resistance traits of cattle populations, including local cattle breeds. While economically important highly productive commercial breeds are imported worldwide, the local breeding conditions can be limiting factor for these animals. However, local breeds possess unique traits and adaptability to their geographical regions. Studies based on genetics markers does not only contribute preservation of genetic diversity among local breeds, but it also enables informed breeding decisions and developing sustainable breeding strategies for substantial support of the local economy.
In this thesis study, a genotyping study was conducted on two Cameroonian local cattle breeds (Gudali and Simgud) to investigate allelic compositions at the Kappa-casein, Leptin, Growth Hormone, and POU1F1 loci. These four loci are widely used by researchers worldwide in the analysis of both local and commercial cattle breeds, and the literatüre suggests some association of RFLP genotypes at these loci with productivity traits. The purpose of the study is to identify allele diversity and frequency distribution in these two local breeds for the target loci.
In context of this study, DNA isolates obtained from a total of 110 individuals (56 from the Gudali breed and 54 from the Simgud breed) were PCR (Polymerase Chain Reaction) amplified at the target loci. Then, the PCR products were subjected to restriction endonucleases for RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) analysis. The alleles and their distributions were identified, frequencies were estimated. Afterwards, descriptive statistical analyses were carried out and both populations were tested for Hardy-Weinberg equilibrium.
The estimated frequency values for the Kappa-casein gene region were determined as follows: in the Gudali breed, allele A was 0.8125, and allele B was 0.1875, while in the Simgud breed, allele A was 0.796, and allele B was 0.204. For the Leptin gene region, the frequency values in the Gudali breed were allele A at 0.875 and allele B at 0.125, whereas in the Simgud breed, allele A was 0.9351, and allele B was 0.0649. Regarding the Growth Hormone gene region, the L allele was fixed in the Gudali breed (frequency 1.0), while in the Simgud breed, the frequency of the L allele was 0.898, and the V allele was 0.102. Finally, for the POU1F1 gene region, the calculated frequency values were as follows: in the Gudali breed, allele A was 0.045, and allele B was 0.955, whereas in the Simgud breed, allele A was 0.102, and allele B was 0.898.
This study is the first of its kind to identify alleles associated with certain performance traits in Cameroonian local cattle. It is aimed to contribute on the knowledge of the current genetic variation as well as to developing strategies for the future informed-breeding programs to be hold.