Levrek balığı (Dicentrarchus labrax L. 1758) vitellojen genlerinin karakterizasyonu
Characterization of vitellogenin genes in European sea bass (Dicentrarchus labrax)
Yazar: ÖZLEM YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. SADİ KOKSOY
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
ÖZETLEVREK BALIĞI (Dicentrarchus labrax L. 1758) VİTELLOJEN GENLERİNİN KARAKTERİZAYONUÖzlem YILMAZDoktora Tezi, Su Ürünleri Mühendisliği Anabilim DalıDanışman: Doç. Dr. Sadi KÖKSOYMart 2013, 136 sayfaBu çalışmada, levrek (Dicentrarchus labrax) balığında üç ayrı vitellojeni kodlayan cDNA dizileri elde edilmiştir. Yumurta sarısı protein alt birimlerinin hepsini taşıyan iki çeşit vitellojen, günümüzde geçerli olan adlandırma kullanılarak VtgAa ve VtgAb olarak tanımlanmıştır. Fosvitinden yoksun, daha kısa bir cDNA ile kodlanan ve kesilmiş bir C-ucu bölgesine sahip olan `eksik' (incomplete) bir diğer vitellojen formu ise VtgC olarak tanımlanmıştır. Levrek vitellojen cDNA dizilerinden elde edilen tahmini peptid dizilerinin, diğer teleost türlere ait dizilerle ve birincil protein yapılarıyla yapılan kıyaslamalar sonucu, bu diziler kesin olarak levrek vitellojenleri; SbsVtgAa, SbsVtgAb ve SbsVtgC olarak tanımlanmışlardır. Her bir vitellojenin dişi ve 17ß-estradiol ile uyarılmış olan erkek kan plazmasındaki ve ovaryumdaki varlığı, kefal (Mugil cephalus) lipovitellinlerine karşı geliştirilmiş olan vitellojen formuna özgün antikorlar kullanılarak Western blot analizi ile ortaya konmuştur. Bu yöntem yardımıyla, ayrıca üç farklı vitellojenden türemiş yumurta sarısı protein alt birimlerinin büyümeyi tamamlamış (postvitellojenik) ve ovulasyona uğramış yumurtadaki varlığı da belirlenmiştir. Postvitellojenik ve ovulasyon aşamalarındaki ovaryum ekstraktlarının Western blot analiz sonuçlarının karşılaştırmaları, her üç çeşit vitellojenden türemiş lipovitellinlerin oosit olgunlaşması sırasında kısmi bir proteolize uğradığını göstermiştir. Her üç vitellojen ve bunların türevi yumurta sarısı protein ürünlerinin, oosit büyümesini tamamlamış postvitellojenik dişilere ait karaciğer, plazma ve ovaryumundaki miktarları ve birbirlerine göre oranları, işaretsiz niceliksel kütle spektrometrisi ile belirlenmiştir. Normalize edilmiş spektra sayılarına dayanarak VtgAa ve VtgAb'nin levrekte bulunan baskın vitellojen formları oldukları ve VtgAb'nin analiz edilen örnek tipine göre VtgAa'dan 2 ila 5 kat arasında daha yüksek miktarlarda bulunduğu tespit edilmiştir. Karaciğer ve plazmada genel olarak düşük seviyelerde bulunan VtgC ortalama spektra sayısının, ovaryumda diğer dokulara göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Ayrıca ovaryumda VtgC miktarının, VtgAa ve VtgAb'den sırasıyla yalnızca 0.5 ila 3.0 kat daha düşük olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada, diğer acantomorph teleostlarda bilinen çoklu vitellojen sisteminin levrekte de var olduğu belirlenmiştir. Ayrıca burada, söz konusu sistemin önemli bir parçası olan vitellojenlerin her üç formunun da gelişmekte olan oosit ve yumurtalarda, yumurta sarısı protein depolarına önemli katkıları olduğu ortaya konmuştur. Levrekte bu konuda yapılan ilk çalışmanın ürünü olan bu bulgular, su ürünleri sektöründe yetiştiriciliğe uygun türlerin yumurta kalitesi ve başta vitellogenez olmak üzere, oogenez sürecinde gerçekleşen olaylar dizini üzerine yapılacak moleküler ve fonksiyonel çalışmalara temel oluşturacaktır.ANAHTAR KELİMELER: Levrek, Dicentrarchus labrax, Ovaryum, Oosit, Teleost, Oogenez, Vitellojen, Yumurta sarısı

Abstract:
ABSTRACTCHARACTERIZATION OF VITELLOGENIN GENES in EUROPEAN SEA BASS (Dicentrarchus labrax)Özlem YILMAZPhD in Fisheries SciencesSupervisor: Assoc. Prof. Dr. Sadi KÖKSOYMarch 2013, 136 pagesComplete cDNA sequences encoding three different vitellogenin genes were obtained for European sea bass (Dicentrarchus labrax). Two cDNAs encoding vitellogenins with a full suite of yolk protein domains were identified as sea bass VtgAa and VtgAb using the current nomenclature for multiple teleost vitellogenins. A shorter cDNA encoded an ?incomplete? vitellogenin lacking a phosvitin domain and having an abbreviated C-terminus that was identified as sea bass VtgC. Alignments of the deduced vitellogenin peptide sequences with those from other teleosts, and similar comparisons of primary vitellogenin structures, allowed definitive identification of sea bass VtgAa, VtgAb and VtgC. The existence of each form of vitellogenins in the blood plasma, and of their product lipovitellin-derived yolk proteins in oocytes or eggs, was verified via Western blotting performed using vitellogenin type-specific antisera raised against grey mullet (Mugil cephalus) lipovitellins, which also detected all three forms of vitellogenins in plasma from males injected with estradiol-17ß. Comparisons of ovary extracts from postvitellogenic and ovulated females via Western blotting revealed that the lipovitellins derived from all three forms of vitellogenins undergo partial proteolysis during oocyte maturation. The peptide abundance and the proportional ratio of the three vitellogenins or their yolk protein products present in liver, plasma and ovary was evaluated in postvitellogenic females just completing oocyte growth via label free quantitative mass spectrometry. Based on normalized spectral counts, VtgAa and VtgAb are the dominant types of vitellogenin in sea bass, with VtgAb spectra being from 2- to 5-fold more abundant than VtgAa spectra depending on the sample type. The VtgC spectra were generally very limited, except in ovary, where they were only 0.5- to 3.0-fold lower in abundance than for VtgAa and VtgAb, respectively. This first report on the multiple vitellogenin system of D. labrax shows that all three forms of vitellogenin described for acanthomorph teleosts are produced by this species and that each type of vitellogenin contributes significantly to the store of yolk proteins deposited in growing oocytes and eggs. These findings set the stage for functional studies of the molecular details of vitellogenesis underlying oogenesis and egg quality in this important aquaculture species.KEYWORDS: Sea bass Dicentrarchus labrax, Ovary, Oocyte, Teleost, Oogenesis, Vitellogenin, Yolk