Soya Silajı ve Hayvan Beslemede Kullanımı
Erciyes Üniv Vet Fak Derg 8(3) 187-192, 2011
J Fac Vet Med Univ Erciyes 8(3) 187-192, 2011
Ö. KORKMAZ AĞAOĞLU, O. ERTUĞRUL
Derlemeler
Review Articles
Mikrosatellit Belirteçleri ile Darboğaz (Bottleneck) Testi
1
Özgecan KORKMAZ AĞAOĞLU1, Okan ERTUĞRUL2
Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Veteriner Fakültesi, Zootekni Anabilim Dalı, 15030, Burdur-TÜRKİYE
2
Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi, Genetik Anabilim Dalı, 06110, Ankara-TÜRKİYE
Özet: Populasyon darboğazlarının belirlenmesi oldukça önemlidir, çünkü darboğaz söz konusu olduğunda populasyon
yok olma tehlikesi ile karşı karşıya kalır. Herhangi bir populasyonda darboğazın erken tespiti ciddi bir konudur ve darboğazın belirlenmesi için geliştirilmiş güçlü istatistik programları bu konuda yardımcı olmaktadır. Genetik kaynaklarının
korunması kapsamında mikrosatellit belirteçlerinden elde edilen veriler ile darboğazların araştırılması yaygın kullanılan
bir yöntemdir. Bu derlemede mikrosatellit belirteçleri ile darboğaz (bottleneck) testi hakkında bilgi vermek amaçlanmıştır.
Anahtar Sözcükler: Darboğaz, genetik, mikrosatellit
Bottleneck Test with Microsatellite Markers
Summary: It is important to detect population bottlenecks since bottlenecks can increase the risk of population
extinction. Early detection of bottlenecks is critical, and statistically powerful monitoring programs for detecting
bottlenecks are utilized for this purpose. Genotyping data of microsatellite markers obtained within the conservation of
genetic resources is a common method of investigating bottlenecks. This review article addresses the general
information about bottlenecks with microsatellite markers.
Keywords: Bottleneck, genetic, microsatellite
Giriş
Son yıllarda, moleküler genetik yöntemlerindeki
ilerlemeler ve geliştirilen yeni teknikler ile çiftlik
hayvanlarında genetik çeşitliliğin belirlenmesi çalışmaları hız kazanmıştır. Bu amaçla; sıklıkla tercih
edilen; Restriksiyon Enzimleri Uzunluk Polimorfizm
Tekniği
(Restriction
Fragment
Length
Polymorphism; RFLP), mikrosatellit veya kısa ard
arda tekrarlar (Short Tandem Repeats, STR), Tek
Nükleotid Polimorfizm Tekniği (Single Nucleotid
Polymorphism, SNP) ve mitokondriyal DNA dizilerinin belirlenmesine yönelik çalışmalar yapılmaktadır (2, 31). Geliştirilen yeni moleküler tekniklerle
elde edilen verilere uygun olarak her geçen gün
yeni istatistik yazılımlar geliştirilmektedir (23) ve
sonuçlar birbirleri ile karşılaştırılarak yorumlanabilmektedir.
Özellikle genetik kaynağı olarak değerli durumda
olan populasyonlara yönelik moleküler tanımlamalar koruma programlarının planlanması ve etkinliği
de bir anlamda bu çalışmalar ile test edilebilmektedir. Koruma programlarının asıl amacı var olan
genetik çeşitliliği en az kayıpla gelecek kuşaklara
ulaştırmaktır. Genetik çeşitlilik de ancak DNA düzeyinde yapılan çalışmalarla etkili bir şekilde ortaya konabilmektedir (6).
Geliş Tarihi/Submission Date : 15.03.2011
Kabul Tarihi/Accepted Date : 14.07.2011
Dünya’da, özellikle gelişmekte olan ülkelerde yetiştiriciliği yapılan ırklar giderek azalmaktadır. Bu
ırkların yok olmadan koruma altına alınıp genetik
bilgilerinin belirlenmesi gerekmektedir. Türkiye’deki mevcut hayvan türlerinin ırk içi ve ırklar arası
genetik çeşitlilik seviyesinin DNA düzeyinde ortaya
konması ve sürdürülen koruma etkinliklerinin bu
bilgiler ışığında daha da etkin kılınması gerekmektedir. Hayvancılığın ilerlemesi ve yeni ıslah metotlarının devreye girmesiyle birlikte; çalışmalar hayvanlardan birim başına elde edilen verimin artırılması üzerine yoğunlaştırılmış ve bu süreçte yerel
ırklar sürekli ihmal edilmiştir. Dolayısıyla, birçok
yerli genetik kaynağı yok olma riskiyle karşı karşıyadır (12). Bu nedenle, yerli hayvan genetik kaynaklarının korunması önem taşımaktadır. Koruma
çalışmalarında yerli ırklarda mevcut olan genetik
çeşitliliğin ortaya konması ve sürdürülen koruma
etkinliklerinin bu bilgiler ışığında daha da etkin
olması nedeniyle; FAO (Food and Agriculture
Organization) mikrosatellit belirteçlerin kullanılmasını önermektedir. FAO, çiftlik hayvanlarının genetik karakterizasyonu ve korunması çalışmalarını
“evcil hayvan çeşitliliği ölçümü programı (MoDAD;
Measurement of Domestic Animal Diversity)” ile
koordine etmektedir.
Eş-baskın (ko-dominant) belirteçlerden olan
mikrosatellitler, 2-6 nükleotid uzunlukta kısa, tekrarlanan DNA dizilerini ifade etmektedir (7, 15).
Polimorfik bir lokusta tekrarların sayısı 5’ten 100’e
kadar
değişebilmektedir.
Mikrosatellit
PZR
187
Darboğaz testi…
(Polimeraz Zincir Reaksiyonu) ürünleri her bir
lokusa göre değişen ve genel olarak 75 ile 300 baz
çifti uzunluğu arasındadır (3).
Mikrosatellitler, eş-baskın kalıtım özellikleri (28),
lokusa özgü olmaları (8), genom içinde düzgün ve
geniş yayılımları (18, 28), yüksek mutasyon oranı
(34) ve enformatif değerleri (28) yanında PZR’ ye
dayalı bir teknik olmasından dolayı birçok türde
yaygın olarak kullanılmaktadır.
Irkların olası yok olma tehlikesi geçirip geçirmediğinin analizi amacıyla darboğaz (bottleneck) testi
oldukça önemlidir. Eğer bir populasyonda bir veya
daha fazla nesil boyunca nüfus azalırsa, buna
populasyon darboğazı denir. Genetik sürüklenme,
küçük populasyonlarda genetik çeşitliliği hızla
azaltabilir. Dolayısıyla, darboğazdan geçen bir
populasyon genetik çeşitliliğinin çoğunu yitirebilir
(17). Darboğaz; genetik varyasyon kaybı, zararlı
allellerin sabitlenmesi ve akrabalı yetiştirme depresyonuna neden olmaktadır (17, 22).
Herhangi bir populasyonda darboğazın erken tespiti ciddi bir konudur ve darboğazın belirlenmesi
için geliştirilmiş güçlü istatistik programlar bu konuda yardımcı olmaktadır. Bu bağlamda; mikrosatellit
lokuslarında heterozigotluk ve allel frekansı dağılım analizi, populasyonlarda darboğaz etkisinin
belirlenmesi amacıyla (9, 22), Bottleneck programı
(versiyon 1.2.02) kullanılarak gerçekleştirilmektedir
(26).
Darboğaz durumu farklı metotlar ile test edilmektedir (20). Bunlardan biri heterozigot fazlalığını belirleyen metot ve diğeri ise allel frekansı dağılımının
kalitatif grafiksel olarak gösterimine olanak sağlayan metottur.
Cornuet ve Luikart (9) tarafından geliştirilen ve
heterozigot fazlalığını belirleyen metot; İşaret Testi
(Sign
Test),
Standardize
Farklılık
Testi
(Standardized Difference Test) ve Wilcoxon Testlerini (Wilcoxon Sign-rank Test) içermektedir. Mutasyon ve göç dengesinin bulunduğu varsayımı
altında hesaplamalarda; örnek sayısından, gözlenen
allel
sayısından
ve
beklenen
heterozigotlukların dağılımından yola çıkılarak her
bir lokus ve her bir populasyon için dağılımlar tespit edilmektedir (24). Bu dağılım, Sınırsız Allel Modeli (IAM; Infinite Allele Model), Basamak Tarzı
Mutasyon modeli (SMM; Stepwise Mutation Model) ve İki Safhalı Mutasyon Modeli (TPM; Two
Phase Model of Mutation) olarak isimlendirilen (20)
üç olası mutasyon modeli altında 1000 simülasyon
yapılarak bulunur. Simülasyon boyunca elde edilen dağılım, heterozigotluk için bir P-değerinin hesaplamasına olanak sağlar.
188
Erciyes Üniv Vet Fak Derg 8(3) 1 (...truncated)