Trogoderma granarium'da ısı şok proteinlerinin gen ifade düzeylerinin belirlenmesi
Determination of gene expression profiles of heat shock proteins in Trogoderma granarium
Yazar: FATMA NUR ÇOBAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI DAĞERİ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Sıcaklık şoku proteinleri = Heat shock proteins ; Trogoderma granarium = Trogoderma granarium ; Zararlı böcekler = Insect pests

Özet:
Kapra böceği, Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae), dünya çapında karantina türleri arasında bulunan depolanmış tahıl ve tahıl ürünlerinin önemli bir zararlısıdır. Bu böcek beslendiği tahıl ve tahıl ürünleri tercihinin geniş olması nedeniyle, ideal koşullarda hızlıca çoğalabilmektedir. T. granarium popülasyonlarının baskılanması, genelikle çeşitli kimyasallara dayanan kontrol yöntemleri ile gerçekleştirilmektedir. Ancak, bu zararlı insektisitlere karşı direnç geliştirebilmektedir. Kapra böceği larvaları çeşitli stress koşullarına cevaben çok uzun süreli diyapoza girebildiklerinden, larva yayılımlarının kontrolü oldukça güçtür. Bu türün dünya çapında bilinen ekonomik önemine rağmen, T. granarium'la ilişkili kayıtlı gen ifade çalışması sayısı sınırlıdır. Bu çalışmada, daha önceden oluşturulan kapra böceği cDNA kütüphanesinde, üç adet Isı Şok Proteini (Heat Shock Protein= HSP) (TgHSP60, TgHSP68 ve TgHSP83) genleri tespit edilmiştir. TgHSP'lerin gen ifade düzeyleri T. granarium'un soğuk ile indüklenmiş larval diyapoz fazlarında ve gelişimsel larval dönemlerinde incelenmiştir. TgHSP60, TgHSP68 ve TgHSP83'ün ifade seviyelerinin pre-diyapoz, diyapoz ve post-diyapoz fazlarında yukarı yönde düzenlendiği bulunmuştur. TgHSP'lerin transkript seviyelerinin, kapra böceğinin gelişimsel dönemleri, ergin erkek ve dişilerinde çok düşük miktarda olduğu tespit edilmiştir. Ancak, TgHSP83'ün ergin dişideki ifade düzeyi, ergin erkek ve diğer gelişim dönemlerine kıyasla daha yüksek bulunmuştur. Bu bulgulara göre, TgHSP'ler, T. granarium'un soğuk stresi ile indüklenen diyapozunda hayatta kalması için kritik bir öneme sahip olabilir. T. granarium'un diyapoz fizyolojisinin gen mekanizmasının anlaşılması, bu zararlı ile mücadelede potansiyel araçların geliştirilmesine katkı sağlayabilir.

Abstract:
The khapra beetle, Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae), is a voracious pest of stored grains and cereal products, and considered among the quarantine pests worldwide. Due to its wide range of grain and cereal products preferences, it can reproduce rapidly under ideal circumstances. Suppresion of the T. granarium populations has been mostly carried out using various chemical-based control methods. However, this pest might develope resistance against insecticides. Because the larvae of khapra beetle enter very long diapause periods in response to different stress conditions, controlling their infestation is very difficult. Despite the economic significance of this species worldwide, there is limited numbers of registered gene expression data regarding T. granarium. In this study, three Heat Shock Proteins (HSPs) (TgHSP60, TgHSP68, and TgHSP83) genes from the constructed cDNA library of the khapra beetle were identified. Expression levels of HSPs were examined during larval diapause phases induced by cold, and in developmental stages. Expression levels of TgHSP60, TgHSP68, and TgHSP83 were found to be upregulated during pre-diapause, diapause and post-diapause phases. Transcript levels of TgHSPs were found to be very low in developmental stages, male, and female adults of khapra beetle. However, expression level of TgHSP83 in female adult was detected to be higher compared to male adult and other developmental stages. According to these findings, TgHSPs might be critical for cold-induced diapause survival of T. granarium. Understanding the gene mechanism underlying the diapause physiology of T. granarium might provide further insight for pest management of this insect pest.