Yerli Gerze (hacıkadı) tavuk ırkında et verimi ve kalitesi üzerine etki eden genlerin RNA düzeyinde araştırılması
Investigation of expression levels of genes affecting meat yield and quality in Gerze (hacıkadı) turkish native chicken breed
Yazar: EMİNE TOPARSLAN
Danışman: DOÇ. DR. DEMİR ÖZDEMİR
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Hayvansal Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Et kalitesi = Meat quality ; Gen ifadesi = Gene expression ; Kümes hayvanları = Poultry ; Moleküler genetik = Molecular genetic

Özet:
Türkiye'nin tescil edilen iki yerli tavuk ırkından biri olan Gerze tavuk ırkının düşük verim özellikleri nedeniyle yetiştiriciliği gün geçtikçe azalmakta ve ırk yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalmaktadır. Gerze tavuk ırkının verim özelliklerinin ortaya çıkarılarak geliştirilmesi ve ırkın ürünlerine ticari kimlik kazandırılarak yetiştiriciliğinin yaygınlaştırılması Gerze tavuk ırkının neslinin korunmasına destek olacaktır. Yerli Gerze tavuk ırkının koruma stratejilerine destek olmak ve ırk üzerinde gelecekte yapılacak çalışmalara temel veri sağlamak amacıyla gerçekleştirilen bu doktora tez çalışmasında Gerze tavuk ırkının et verimi ve et kalite özellikleri gen ifadesi (mRNA) düzeyinde incelenmiştir. Çalışmada hem Gerze tavuk ırkının hem de ticari hibrit tavuk ırkının iki farklı büyüme dönemindeki (Gerze: 10 ve 20 haftalık yaş, hibrit: 4 ve 8 haftalık yaş) Pectoralis major kas dokularında, lipid metabolizması (PPARγ, SCD, LPL), kas gelişimi (MSTN, CAPN3, FOXO3) ve pürin biyosentezi (ADSL, AMPD1, AK1, ENTPD8, ATIC) yolaklarında görev alan genlerin ifade seviyeleri RT-qPCR analizi kullanılarak araştırılmıştır. GAPDH geninin endojen referans geni olarak kullanıldığı çalışmada 11 adet genin ifade seviyeleri, Gerze ve hibrit tavuk ırklarının iki farklı büyüme döneminden de elde edilen Cq değerlerinden 2-ΔCq değerinin hesaplanmasıyla elde edilmiştir. Çalışma bulguları, kas gelişiminin düzenleyicileri olarak görev alan MSTN, CAPN3 ve FOXO3 genlerinin Gerze tavuk ırkının her iki örneklem döneminde de hibrit ırka kıyasla daha fazla ifade edildiğini göstermektedir (P<0.001).  Lipid biyosentezinde görev alan PPARγ için sadece ilk örneklem döneminde önemli düzeyde (P<0.05) daha fazla gen ifadesine sahip olan Gerze tavuk ırkının, SCD ve LPL genleri bakımından her iki örneklem döneminde de hibrit ırka göre önemli düzeyde daha fazla gen ifadesine sahip olduğu saptanmıştır (P>0.001). Diğer yandan, et lezzetinin en önemli göstergesi olarak kabul edilen IMP'nin biyosentezinde görev alan genlerin (ADSL, AMPD1, AK1, ENTPD8, ATIC) her iki örneklem döneminde de Gerze tavuk ırkında daha fazla ifade edildiği tespit edilmiştir (P<0.05 ve P<0.001). Bu çalışma, et kalitesi ve lezzeti ile namı Osmanlı İmparatorluğu dönemine kadar uzanan Gerze tavuk ırkının et kalitesi özelliklerinin gen ifadesi düzeyinde araştırıldığı ilk çalışma niteliğine sahiptir. Bu nedenle, elde edilen çıktılar Gerze tavuk ırkında ileride yapılacak moleküler ıslah çalışmalarına temel veri olarak katkı sağlayabilecektir.

Abstract:
The Gerze chicken breed, one of the two native chicken breeds registered in Turkiye, is facing the danger of extinction due to its low productivity characteristics, and its breeding is decreasing day by day. Revealing and improving the productivity characteristics of the Gerze chicken breed and promoting its breeding by giving commercial identity to the breed's products will contribute to the preservation of the Gerze chicken breed's population. In this doctoral thesis study, conducted with the aim of supporting conservation strategies for the native Gerze chicken breed and providing foundational data for future research on the breed, the meat yield and meat quality characteristics of the Gerze chicken breed were examined at the gene expression (mRNA) level. In the study, the expression levels of genes involved in lipid metabolism (PPARγ, SCD, LPL), muscle development (MSTN, CAPN3, FOXO3), and purine biosynthesis (ADSL, AMPD1, AK1, ENTPD8, ATIC) pathways in Pectoralis major muscle tissues of both Gerze chicken breed and commercial hybrid chicken breed at two different growth stages (Gerze: 10 and 20 weeks old, hybrid: 4 and 8 weeks old) were investigated using RT-qPCR analysis. The study employed the GAPDH gene as the endogenous reference gene, and the expression levels of 11 genes were determined by computing the 2-ΔCq value using the Cq values collected from both distinct growth stages of Gerze and hybrid chicken breeds. The study findings indicate that the genes MSTN, CAPN3, and FOXO3, which serve as regulators of muscle development, were expressed more in the Gerze chicken breed in both sample periods compared to the hybrid breed (P<0.001). For PPARγ, involved in lipid biosynthesis, it was found that the Gerze chicken breed had significantly higher gene expression only in the first sampling period (P<0.05), while for the SCD and LPL genes, the Gerze chicken breed exhibited significantly higher gene expression in both sampling periods compared to the hybrid breed (P>0.001). Furthermore, it was observed that the genes involved in the biosynthesis of IMP, considered the most important indicator of meat flavor (ADSL, AMPD1, AK1, ENTPD8, ATIC), were expressed more in the Gerze chicken breed in both sampling periods (P<0.05 and P<0.001). This study represents the first investigation of the meat quality characteristics of the Gerze chicken breed, renowned for its meat quality and flavor dating back to the Ottoman Empire, at the gene expression level. Therefore, the findings obtained in this doctoral thesis may serve as fundamental data to contribute to future molecular breeding studies in the Gerze chicken breed.