Nanopartiküllerin zebra balığı (Danio rerio) larvaları üzerine olan etkilerinin gen ekspresyon yöntemiyle belirlenmesi
Determination of nanoparticle toxicity to larval zebrafish (Danio rerio) by assessment of gene expression
Yazar: HALİS BORAN
Danışman: PROF. DR. İLHAN ALTINOK
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Balıkçılık Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Balıkçılık Teknolojisi = Fisheries Technology ; Deniz Bilimleri = Marine Science ; Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Toksikoloji = Toxicology ; Zebra balığı = Zebrafish

Özet:
Bu çalışmada, yeni bir nanopartikül (NP) test sistemi geliştirilerek, karbon 60 (C60), titanyum dioksit (TiO2), bakır (Cu) ve gümüş (Ag) nanopartiküllerinin zebra balığı (Danio rerio) larvaları üzerine etkileri belirlenmiştir. Ayrıca, NP'lerin letal (LC50) ve subletal konsantrasyonları belirlenerek metallothienin-2 (MT-2) proteinini kodlayan genin ekspresyonundaki değişimler, Real-time PZR ile SYBR Green I kullanılarak analiz edilmiştir. Yeni geliştirilen test sistemi ile üç farklı zamanda tekrarlanan doz-etki deney sonuçlarının tekrarlanabilir olduğu görülmüş ve LC50 değerleri Ag, Cu ve TiO2 NP'ler için sırasıyla 0,27; 0,65 ve 897 mg/L olarak hesaplanmıştır. Hg+2'nın farklı konsantrasyonları ile yapılan MT-2 gen ekspresyon analizleri sonucunda Hg+2'nın gen ekspresyonunu kontrol grubuna oranla 10 kat (% 89) arttırdığı tespit edilmiştir. C60 ve TiO2 NP'ler ile Hg+2'nın birlikte etkisinin araştırıldığı gen ekspresyon deneyleri sonucunda C60 ve TiO2'in Hg+2'nın toksisitesini önemli oranda azalttığı belirlenmiştir. Cu+2 ve Cu-NP'ün toksisitelerinin karşılaştırıldığı deneylerde Cu+2'ın sebep olduğu gen ekspresyon artışının Cu-NP'e göre 3 kat fazla olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, sertliği (mg/L CaCO3) yüksek olan sularda Cu-NP'ün toksisitesinde artış olurken, EDTA bulunan sularda Cu-NP'ün toksisitesinin azaldığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the dose-response experiments were performed to determine lethal and sublethal concentrations of carbon 60 (C60), titanium dioxide (TiO2), copper (Cu), and silver (Ag) nanoparticles in zebrafish (Danio rerio) larvae by developing a new nanoparticle test system. Also, the changes in expression of the gene encoding metallothienin-2 protein were analyzed with SYBR Green I method through Real-Time PCR analysis. Repeatable test results were obtained with the newly developed test system at three different time periods and LC50 values for Ag, Cu, and TiO2 NPs were calculated as 0.27, 0.65 and 897 mg/L, respectively. As a result of the MT-2 gene expression analysis performed with different Hg2+ concentrations, it was determined that Hg2+ caused an increase in MT-2 gene expression ten times (89%) higher in comparison with the control group. According to the results of gene expression of C60 and TiO2-NPs associated with Hg2+, C60 and TiO2-NPs decreased the toxicity of Hg2+ significantly. It was determined that gene expression of Cu2+ was higher three times than Cu-NPs in the comparative toxicity experiments of Cu2+ and Cu-NPs. Furthermore, the toxicity of Cu-NPs decreased in water containing EDTA while increased in hard water (as mg/L CaCO3).