Holstein ırkı ineklerde sıcaklık stresinin hspa1a geni ile ilişkili bazı miRNA'lara ve süt verimine etkisi
Effects of heat stress on some miRNAs associated with the hspa1a gene and milk yield in holstei̇n breed cows
Yazar: KARDELEN KARAMAN
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN ÇİLEK ; DOÇ. DR. ÖZGE ÖZMEN
Kırıkkale Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Zootekni, Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Bu çalışmada, Ankara ilinde bulunan bir özel işletmede, ağustos ayında laktasyon pik veriminde olan 23 baş, şubat ayında laktasyon pik veriminde olan 24 baş primipar Holstein ineğin mevsimsel sıcaklık stresi altında yağsız süt fraksiyonundaki HSPA1A hedefli bta-mir-15a, bta-mir-34a, bta-mir-197 ve bta-mir-103 miRNA'larının ekspresyonu üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, mevsimsel sıcaklık stresinin ineklerin fizyolojik parametreleri, süt verimi ve süt bileşimi üzerindeki etkileri de araştırılmıştır. Ağustos ve şubat aylarında hesaplanan, ortalama Sıcaklık-Nem İndeksi değerleri sırasıyla 72 ve 40'tır. Ağustos ayında laktasyon pik veriminde olan hayvanlarda şubat ayına göre daha düşük pik süt verimi (P<0,01) belirlenmiştir ve bu hayvanlardan alınan süt örnekleri daha düşük süt proteini (P<0,05), yağsız kuru madde (P<0,05) ve yoğunluk (P<0,05) değerleri göstermiştir. Fizyolojik parametrelerden rektal sıcaklık, deri sıcaklığı, solunum sayısı ve nabız sayısı incelenmiştir. Ağustos ayında belirlenen fizyolojik parametrelerin şubat ayına göre yüksek olduğu belirlenmiştir (P<0,01). Pik süt verimi ağustos ayında 34,40 kg, şubat ayında 38,40 kg olarak bulunmuştur. Ağustos ayında 305 günlük süt verimi, gerçek süt verimi ve laktasyon süresi 10142,47 kg, 13744,50 kg ve 417 gün iken şubat ayında 10692,37 kg, 11987,80 kg ve 352,50 gün olarak bulunmuştur. İncelenen miRNA ifadelerinden, bta-miR-103 (P<0,001) ifadesinin önemli ölçüde arttığı, bta-mir-197'nin (P<0,05) ise azaldığı belirlenmiştir. Ağustos ayında bta-mir-197, bta-mir-34a, bta-mir-15a ve bta-mir-103 arasında istatistiksel olarak önemli (P<0,05) ve yüksek düzeyde ve pozitif (0,44 ile 0,81 arasında) korelasyonlar bulunmuştur. Sonuç olarak, bta-mir-103 ve bta-mir-197 potansiyel olarak hücresel stres yanıtının düzenlenmesinde ve HSPA1A ekspresyonunun modüle edilmesinde ve ineğin pik laktasyon sırasında sıcaklık stresi ile başa çıkma yeteneğine katkıda bulunabilir. Sütteki bta-mir-103 ve bta-mir-197'nin ekspresyon düzeyi hayvanların sıcaklık stresinden etkilenme düzeyi için biyobelirteç olarak kullanılabilir.

Abstract:
In this study, it was aimed to investigate the effects of seasonal heat stress on the expression of HSPA1A targeted bta-mir-15a, bta-mir-34a, bta-mir-197 and bta-mir-103 miRNAs in the skim milk fraction of 23 primiparous Holstein cows at peak lactation yield in August and 24 primiparous Holstein cows at peak lactation yield in February in a private enterprise in Ankara province. In addition, the effects of seasonal heat stress on physiological parameters, milk yield and milk composition of cows were also investigated. The mean Temperature-Humidity Index values calculated in August and February were 72 and 40, respectively. Lower peak milk yield (P<0,01) was determined in animals at peak lactation in August compared to February and milk samples from these animals showed lower milk protein (P<0,05), non-fat dry matter (P<0,05) and density (P<0,05) values. Rectal temperature, skin temperature, respiratory rate and pulse rate were examined as physiological parameters. Physiological parameters determined in August were higher than those determined in February (P<0,01). Peak milk yield was 34,40 kg in August and 38,40 kg in February. 305-day milk yield, actual milk yield and lactation period were found to be 10142,47 kg, 13744,50 kg and 417 days in August and 10692,37 kg, 11987,80 kg and 352,50 days in February. Among the miRNA expressions analysed, the expression of bta-miR-103 (P<0,001) was significantly increased, while bta-mir-197 (P<0,05) was decreased. Statistically significant (P<0,05) and highly positive (between 0,44 and 0,81) correlations were found between bta-mir-197, bta-mir-34a, bta-mir-15a and, bta-mir-103 in August. In conclusion, bta-mir-103 and bta-mir-197 may potentially contribute to the regulation of cellular stress response and modulate HSPA1A expression and the ability of the cow to cope with heat stress during peak lactation. The expression level of bta-mir-103 and bta-mir-197 in milk can be used as a biomarker for the level of exposure of animals to heat stress.