Türk Holstein boğalarının FASN geni varyant genotipleri ile etin yağ asitleri arasındaki ilişki
The relationship between FASN gene variant genotypes and fatty acids of meat in Turkish Holstein bulls
Yazar: HİLAL ARSLAN
Danışman: DOÇ. DR. SÜLEYMAN KÖK ; DR. SERTAÇ ATALAY
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: DNA-nükleotidiltransferaz = DNA-nucleotidyltransferases ; Gaz kromatografisi = Gas chromatography ; Gıda kalitesi = Food quality ; Hayvansal yağlar = Animal fats ; Holştayn sığırı = Holstein cattle ; Kırmızı et = Red meat ; Moleküler genetik = Molecular genetic ; Siyah alaca sığırlar = Holstein friesian cattles ; Yağ asitleri-omega 3 = Fatty acids-omega 3 ; Yağ asitleri-omega 6 = Fatty acids-omega 6

Özet:
Tüketici beğenisi, etin kalitesine ve aromasına bağlıdır. Etin kalitesini etkileyen birçok unsur vardır. Bunlardan birisi de etteki mermerleşme oranıdır. Ancak sığır eti kalitesi yalnızca mermerleşme oranına değil aynı zamanda etin yağ asidi bileşimine de bağlıdır. Sığır etinde kas içi dokusunun yağ asidi bileşimi, sığır eti endüstrisinde önemli hale gelmiştir. Bol miktarda tekli doymamış yağ asidi (MUFA) içeren yağ dokusu, daha düşük bir erime noktası verir. Bu da sığır eti aromasına ve gevrekliğine olumlu katkıda bulunur. Sığır eti yağ dokusunda, en yüksek oranda bulunan yağ asiti oleik asittir. Etin lezzetine önemli bir katkı sağlamaktadır. Etlerdeki daha yüksek oranda oleik asit içeriğinin, sığır eti lezzetine olumlu olarak etki ettiği çalışmalarda gösterilmiştir. Daha gevrek sığır etinin daha yüksek doymamış yağ asidi içerdiği ve bu tip fenotipik özellikteki sığırların daha yüksek et kalitesinde olduğu bildirilmiştir. Sığırlarda, et kalitesi ve yağ asidi içeriği ile ilişkili genler üzerine de çalışmalar yürütülmüştür. Yağ asidi sentaz (FASN) geninin sığırlarda yağ asidi bileşimindeki kalıtsal farklılıklar için bir aday gen olduğu ve etin kalite özelliklerini korurken yağ asidi bileşiminin istenen yönde iyileştirilmesinde kullanılabileceği önerilmektedir. 
Bu çalışmada FASN genindeki eksonik tek nükleotit polimorfizmlerin (SNP) doymuş ve doymamış yağ asitleri ile olan ilişkileri hakkında genetik bilgi elde edilmiştir. Türk Holstein boğaların (THB) genetik olarak etinin lezzetini iyileştirmeye yönelik Markır Destekli Seleksiyon (MAS) çalışmalarında kullanılması amacıyla araştırma yapılmıştır. Ayrıca THB'lerin yağ asitleri bakımından sağlık indekslerine (HI) bakılmıştır. Araştırmamızda Edirne'deki 82 adet THB'lerin Musculus Longissimus Dorsi (MLD) etlerinden örnek alınarak yağ asitleri kompozisyonu Gaz Kromatografisi Kütle Spektrometresi (GC-MS) cihazında belirlenmiştir. 
THB'nda FASN gen varyasyonları DNA dizi analizi metodu ile belirlenmiştir. 34, 35 ve 36. ekzonların tamamı, 34 ve 35. intronların tamamı, 33 ve 36. intronlar ise kısmen dizilenmiştir. Dizileme sonucu 34. eksonda iki adet SNP (rs208645216 ve rs209734560) belirlenmiştir. Dizileme işlemi ile rs208645216 ve rs209734560 lokuslarının polimorfik olduğu belirlenmiştir. rs209734560 SNP'nin rs208645216 SNP'ye 14 bazlık uzaklıkta olduğu ve bağlantı dengesizliği (LD) oluşturduğu tespit edilmiştir. Holstein ırkına ait 3 farklı varyant genotipi (GG, GA, AA) olarak tespit edilmiştir. rs208645216 G alel frekansı 0,7988 ve A alel frekansının 0,2012 olduğu ve G alel frekansının A alel frekansından daha büyük olduğu tespit edilmiştir. THB'lerin rs208645216 SNP lokusundaki GG, GA ve AA genotipik frekansları sırasıyla 0,638, 0,321 ve 0,041 olarak belirlenmiştir. Bu yüzden CC, CT ve TT genotipteki polimorfizmler ile rs208645216 polimorfizmi genotipik varyantları (GG, GA ve AA) aynı frekansa sahiptir. Genotipler arası frekans dağılımları Hardy-Weinberg (HW) dengesinde olduğu ve genotipik frekanslar arası farkın önemli olmadığı belirlenmiştir (p>0,05).  
Bu çalışmada, sığır FASN genotipleri ile THB'lerin MLD kasının yağ asidi bileşimi arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Belirtilen iki SNP'de C18:1 (ω-9) (Oleik Asit) ve C18:2 (Linoleik Asit) yağ asidi konsantrasyonları ile genotipler arasında önemli ilişkiler gözlemlenmiştir (p<0,05). FASN geni SNP varyantları ile THB'lerin MLD yağ asitleri kompozisyonu arasındaki ilişki ortaya konulmuştur.

Abstract:
Consumer taste depends on the quality and flavor of the meat. There are many factors that affect the quality of meat. One of them is the marbling score in beef. However, beef quality depends not only on the marbling score, but also on the fatty acid composition of the beef. Adipose tissue with abundant monounsaturated fatty acids (MUFA) gives it a lower melting point. This situtation contributes positively to the flavor and tenderness of the beef. Studies have shown that higher oleic acid content in meats has a positive effect on beef flavor. Studies have also been conducted on genes associated with meat quality and fatty acid content in cattle. It is suggested that the fatty acid synthase (FASN) gene is a candidate gene for heritable differences in fatty acid composition in cattle and can be used to improve the fatty acid composition in the desired direction. 
In this study, genetic information was obtained about the relationships of exonic single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the FASN gene with saturated and unsaturated fatty acids. Research has been carried out to genetically improve the palatability of Turkish Holstein bulls (THB) for their use in Marker Assisted Selection (MAS) studies. In addition, the health indices (HI) of THBs in terms of fatty acids were examined. In our research, samples were taken from 82 THB's Musculus Longissimus Dorsi (MLD) beef in Edirne. The fatty acid composition of these beef meats was determined in a Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) instrument. 
FASN gene variations in THB were determined by DNA sequence analysis method. All exons 34, 35 and 36, all introns 34 and 35, and introns 33 and 36 were partially sequenced. As a result of sequencing, two SNPs (rs208645216 and rs209734560) were identified in exon 34. By sequencing, rs208645216 and rs209734560 loci were determined to be polymorphic. It was determined that the rs209734560 SNP was 14 bases away from the rs208645216 SNP and created a linkage disequilibrium (LD). Three different variant genotypes (GG, GA, AA) of the Holstein breed were identified. rs208645216, where the G allele frequency is 0,7988 and the A allele frequency is 0,2012 and the G allele frequency is greater than the A allele frequency. The GG, GA and AA genotypic frequencies of THBs at the rs208645216 SNP locus were determined as 0.638, 0.321 and 0.041, respectively. Therefore, polymorphisms in the CC, CT, and TT genotypes and genotypic variants of the rs208645216 polymorphism (GG, GA, and AA) have the same frequency. It was determined that the frequency distributions between genotypes were in Hardy-Weinberg (HW) equilibrium and the difference between genotypic frequencies was not significant (p>0.05). 
In this study, the relationship between bovine FASN genotypes and the fatty acid composition of THBs of MLD muscle was evaluated. Significant correlations were observed between C18:1 (ω-9) (Oleic Acid) and C18:2 (Linoleic Acid) fatty acid concentrations and genotypes of the two mentioned SNPs (p<0.05). The relationship between FASN gene SNP variants and MLD fatty acid composition of THBs has been demonstrated.