Metilparaben maruziyetinin zebra balığı embriyoları üzerindeki biyokimyasal ve epigenetik etkilerinin araştırılması
Investigation of biochemical and epigenetic effects of methylparaben exposure on zebrafish embryos
Yazar: PERİHAN SEDA ATEŞ KALKAN
Danışman: PROF. DR. EBRU IŞIK ALTURFAN
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Ecz) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Dizi analizi = Sequence analysis ; Dizi analizi-RNA = Sequence analysis-RNA ; Embriyo = Embryo ; Endokrin sistem = Endocrine system ; Epigenez-genetik = Epigenesis-genetic ; Paraben = Paraben ; RNA = RNA ; Zebra balığı = Zebrafish

Özet:
Amaç: Çalışmamızın amacı; metilparaben maruziyetinin yaratabileceği olumsuz etkilerin moleküler, biyokimyasal ve epigenetik düzeyde araştırılmasıdır. Gereç ve yöntem: Zebra balığı embriyolarında LC50 doz belirlenerek lokomotor aktivite testi, RT-PCR ile apoptoz ve metilasyonla ilgili genlerin ifadeleri belirlenmiştir. Apoptotik hücreler akridin, lipit birikmeleri oil red o boyaması, vitellogenin in situ hibridizasyon ile saptanmıştır. Biyokimyasal parametreler spektrofotometrik yöntemle, H3K27ac histon modifikasyonundaki değişimler kromatin immün çöktürme (ChIP) metoduyla saptanmıştır. RNA-dizileme NGS (yeni nesil dizileme); analizi için BlueBee biyoinformatik programı kullanılmıştır. Anlatımı değişen genlerin gen ontoloji ve gen kümelendirme analizi DAVID biyoinformatik web sitesi aracılığıyla yapılmıştır. Bulgular: Belirlenen LC50 dozlarında metilparaben maruziyeti;  perikardiyal ödem, pigmentasyon ve kuyruk defektleri ile embriyo hareketlerinde azalmaya neden olmuştur. Apoptoz ve metilasyon ile ilişkili genlerin anlatımında değişimler, apoptotik hücreler, vitellogenin ile lipit birikimde, lipit peroksidasyonu ve nitrik oksid düzeyinde artış; glutatyon s-transferaz aktivitesinde ise azalma belirlenmiştir. Maruziyet grubunda H3K27ac histon modifikasyonları anlamsız, 172 genin anlatım seviyesi ise anlamlı seviyede değişmiştir. Anlatımı anlamlı ölçüde değişen gen kümeleri translasyon, lipit metabolizması, koagülasyon ve  enerji metabolizması olarak belirlenmiştir. Sonuç: İncelenen dozlarda metilparaben maruziyeti histon modifikasyonlarını değiştirmezken apoptoz ve oksidan hasara neden olmuş, translasyon, lipit, koagülasyon ve enerji metabolizması ile ilgili gen ifadelerini değiştirmiştir.

Abstract:
Objective: The aim of our study is to investigate the adverse effects of methylparaben exposure at molecular, biochemical and epigenetic levels.Materials and methods: LC50 dose was determined, locomotor activity test, expression of genes associated with apoptosis and methylation was determined by RT-PCR method. Apoptotic cells were determined by acridine orange staining method and lipid accumulations were determined by oil red o staining. Vitellogenin was detected by in situ hybridization. Biochemical parameters were determined by spectrophotometric methods and changes in H3K27ac histone modification by chromatin immunoprecipitation (ChIP) method. RNA-seq was performed by NGS (next-generation sequencing) method and the BlueBee bioinformatics program was used for analysis. Gene ontology and gene cluster analysis of significantly changed genes were made on the DAVID bioinformatics website. Results: Methylparaben exposure caused pericardial edema, pigmentation and tail defects, decreased movements. Changes in gene expressions associated with apoptosis and methylation, apoptotic cells, lipid accumulation, vitellogenin expression, increased lipid peroxidation nitric oxide levels; decreased glutathione s-transferase activities were observed. Changes in H3K27ac histone modifications were not significant but expressions of 172 genes significantly changed related to translation, lipid metabolism, coagulation, and energy metabolism according to the gene clusters analysis. Conclusion: Methylparaben exposure caused apoptosis, oxidant damage, did not change histone modifications but changed gene expressions related to translation, lipid metabolism, coagulation, and energy metabolism.