Erzurum Karasu havzasında yaşayan Pelophylax ridibundus'ta (ova kurbağası) karyotipik ve genotoksik çalışmalar
Sitogenetic and genotoxic investigation of Pelophylax ridibundus from Karasu basin, Rrzurum
Yazar: ESRA CANPOLAT
Danışman: PROF. DR. TURGAY ŞİŞMAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Erzurum il sınırları içinde olan Karasu Havzası Fırat Nehri'nin kaynağını oluşturmaktadır. Tarımsal kaynaklı suni gübrelerin, insektisitlerin, kanalizasyon, sanayi ve fabrika atıklarının bu havzayı kirlettiği düşünülmektedir. Bu havzadaki kirlilik Fırat Havzası'nı tehdit eder niteliktedir. Son yıllarda çevresel kirlilikteki artışla beraber amfibi populasyonlarında ciddi azalmalar meydana geldiği bilinmektedir. Bu amfibi türlerinden biri olan ova kurbağaları (Pelophylax ridibundus) Karasu Havzası'nda yaşamaktadır. Bu çalışmada önce Pelophylax ridibundus'un karyotipik özellikleri kemik iliği ve barsaklarından elde edilen metafaz kromozomları incelenerek araştırılmıştır.  Çalışmada kullanılan kurbağalar Karasu Havzası'nın 3 farklı noktasından yakalanmıştır. Kurbağalar canlı olarak laboratuvara getirilmiş ve analizden önce akvaryumlara yerleştirilmiştir. Kurbağaların barsak epitel ve kemik iliği ana hücreleri karyotip analizi için kullanılmıştır. Bu hücrelerden en iyi metafaz kromozom yayılımları 1 saat hipotonik (0.075 M KCl) uygulama, soğuk hazırlanmış karnoy solüsyonu (3 metanol: 1 glasial asetik asit) ile fiksasyon ve %10'luk Giemsa ile 20 dakika boyama sonucu elde edilmiştir. Kemik iliğinden ve barsaklardan elde edilen mitotik kromozom preparatlarına daha sonra gümüş nitrat (AgNOR) boyama ve C-bantlama teknikleri uygulanmıştır. Hazırlanan preparatlarda yapılan incelemeler sonucunda her iki hücre tipinde Pelophylax ridibundus'un 2n=26 kromozoma sahip olduğu anlaşılmıştır. Karyotip analizi sonucunda Pelophylax ridibundus'da 7 metasentrik, 5 submetasentrik ve 1 subtelosentrik kromozom çifti olduğu belirlenmiştir (14M+10SM+2ST).  Kol sayısı FN=52 olarak tespit edilmiş ve Ag-NOR pozisyonunun 10. kromozom çiftinin uzun kolunda olduğu bulunmuştur. C-bantlama ile yapılan karyotiplerde ise C-pozitif heterokromatin bantlarının kromozomların telomerlerinde olduğu görülmüştür. Karyotip simetri/asimetri indeksi 1.53 olarak hesaplanmıştır. Araştırmanın ikinci kısmında ise çevresel kirliliğin etkilerini tespit etmek amacıyla havzanın tarım yapılan alanlarından (Dereboğazı Köyü ve Söğütlü Köyü) yakalanan Pelophylax ridibundus türü kurbağalarda genotoksik çalışmalar yapılmıştır. Kurbağalarda genotoksisite, eritrositik çekirdek anormalliklerinin (EÇA) oluşumuna bakılarak tespit edilmiştir. Böbrek şekilli çekirdek, çentikli çekirdek ve loplu çekirdek anormallikleri kurbağaların eritrositleri kullanılarak belirlenmiştir. Genotoksisite bakımından Dereboğazı Köyü'nden yakalanan kurbağalarda istatistiksel olarak bir artış gözlenmemiştir. Ancak Söğütlü Köyü'nden yakalanan kurbağalarda genotoksistesinin arttığı ve istatistiksel olarak önemli olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Karasu Basin, in Erzurum boundary, is the source of the Euphrates River. It is considered that artificial fertilizers, insecticides, municipal sewage, industrial and factory wastes are polluted the basin. The pollution in the Karasu Basin also threatens the Euphrates basin. During the last few years, many amphibian populations have been decreasing dramatically by environmental pollution. An amphibian species marsh frogs (Pelophylax ridibundus) are distributed in Karasu Basin. The karyotypic characteristics of Pelophylax ridibundus have been investigated by examining metaphase chromosomes spreads obtained from bone marrow and intestine epithelium. The frogs used in the study were caught from three stations of the Karasu Basin. The frogs were transported to the laboratory as live, and kept in aquarium before the analysis. Bone marrow and intestine of frogs were used for karyotype analysis. The best treatment parameters for preparing good metaphase chromosome spreads from the cells were optimized as hypotonic 1 hour (0.075 M KCl) treatment, fixation with carnoy solution (3 methanol: 1 acetic acid) and stained 10% Giemsa for 20 minutes. The prepared mitotic chromosomes were also analysed silver staining (AgNOR) and C-banding techniques. It was determined that Pelophylax ridibundus had 2n=26 chromosomes by investigation of the chromosome spreads. Pelophylax ridibundus karyotypes were determined as being composed of 7 metacentric, 5 submetacentric and 1 subtelocentric chromosome pairs (14M+10SM+2ST). The fundamental arm numbers of chromosomes were determined FN=52 and Ag-NOR positions located in the long arm of chromsome pair 10. The C-banded karyotypes showed C-positive heterochromatin bands at the telomeric regions of the chromosomes. Karyotype symmetry/asymmetry index was 1.53. Secondly, to determine the environmental pollution effects, we performed the genotoxicity studies in Pelophylax ridibundus frogs collected at agricultural areas in the Karasu Basin (Dereboğazı Village and Söğütlü Village). Genotoxicity assays such as erythrocytic nuclear abnormalities (ENA) were carried out on the frogs studied. ENA named kidney-shaped nucleus, notched nucleus and lobed nucleus were assessed in peripheral blood erythrocytes of the frog. The genotoxic effects did not show significant increasing between frog species caught from Dereboğazı Village, statistically. However, the toxic effects increased in Söğütlü Village and this increase was found to be statistically significant.