Termik Santrallerden Savrulan Küllerdeki Ağır Metallerin Neden Olduğu Genetik ve Epigenetik Değişikliklerin Moleküler Yöntemler ile Tespit Edilmesi

Year 2017, Volume: 10 Issue: 2, 38 - 43, 31.12.2017

Nalan Yıldırım Doğan Hüseyin Bulut

Abstract

Çevre kirliliği sanayi devrimi ve endüstrileşmeden dolayı canlılar için önemli bir unsur olmuştur. Ülkemizde artan enerji ihtiyacının karşılanmasında termik santraller önemli bir paya sahiptir. Bu santrallerden atılan ağır metaller çevre kirliliğinin ana etkenlerinden birisi konumundadır. Ağır metallerin bitki metabolizmasında meydana getirdiği genetik, epigenetik, kanserojenik etkisi üzerine birçok çalışma mevcuttur. Bitkiler sabit konumlarından dolayı çevre kirliliğinin meydana getirdiği genetik toksisitenin tespitinde kullanılan biyoindikatör durumundadırlar. Bu durumdan dolayı Allium cepa, Triticum aestivum, Zea mays, Hordeum vulgare, Vicia faba ve Arabidopsis thaliana gibi farklı bitki türleri araştırmacılar tarafından son yıllarda genotoksik etkinin tespiti için model organizma olarak kullanılmaktadır. Çalışmamızda ağır metallerin neden olduğu stres nedeniyle arpada meydana gelen toksik etkinin düzeyi IRAP analizleri ile değerlendirilmiştir. Ağır metal stresinin etkisiyle retrotranspozon hareketliliği meydana gelmiş ve bu durum gen akışında farklılıklara neden olmuştur. Gen akışında oluşan farklılaşma bant profillerine yansımıştır. Kontrol gurubu ve deney gurubu örnekleri karşılaştırıldığında farklı büyüklük ve sayıda bantların oluştuğu tespit edilmiştir. Ağır metal yoğunluğuna bağlı olarak arpa örneklerinde polimorfizm değerlerinde artış ve GTS değerinde azalma gözlenmiştir.

Keywords

Ağır metal, Epigenetik, IRAP, Retrotranspozon

References

• Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. 2017. 2872 sayılı Çevre Kanunu- Mevzuat Bilgi Sistemi, www.mevzuat.gov. tr / Mevzuat_Metin/1.5.2872.doc.
• Jomova K and Valko M. 2011. Advances in metal induced oxidative stress and human disease, Toxicology. May 10;283(2-3):65-87. doi: 10.1016/j.tox.2011.03.001. 23.
• Kahvecioğlu Ö, Kartal G, Güven A and Timur S. 2007. Metallerin Çevresel Etkileri –I. (erişim adresi: www. metalurji.org.tr/dergi/dergi136/d136_4753.pdf, erişim tarihi: 13.05.2007).
• Öztürk M. 2009. Kül Dağları ve Toksik Metal Kirliliği. Son erişim 1 Eylül 2011.
• Çelik M, Donbak L, Ünal F, Yüzbasıoğlu D, Aksoy H, Yılmaz S. 2006. Cytogenetic Damage in Workers From a Coal-Fired Power Plant. Mutation Research,627: 158-163.
• Leonard A, Deknudt G, Leonard ED, Decat G. 1984. Choromosome Aberrations in Employees from Fos-sil-Fueled and Nuclear-Power Plants. Mutation Research, 138: 205-212.
• Waisberg M, Joseph P, Hale B, Beyersmann D. 2003. Molecular and cellular mechanisms of cadmium carcinogenesis, Toxicology. 2003 Nov 5;192(2-3):95-117.
• Kumar A, Prasad MNV and Sytar O. 2012. Lead toxicity, defense strategies and associated indicative biomarkers in Talinum triangulare grown hydroponically, chemosphere, 89,1056-1165.
• Malec JF, Lezak MD. 2003. Manual for the Mayo- Portland Adaptability Inventory. The Center for Outcome Measurement in Brain Injury Web site. Available at: http:// www. tbims.org/combi/mpai/manu- al.pdf. Accessed November 5, 2008.
• Maleva MG, Nekrasova GF, Malec P, Prasad MNV, Strzałka K. 20009. Ecophysiological tolerance of Elodea canadensis to nickel exposure. Chemosphere, 77: 392–398
• Gangwar S, Singh VP, Srivastava PK and Maurya JN. 2011. Modification of chromium(VI) phytotoxicity by exogenous gibberellicacid application in Pisum sativum(L.) seedlings açta. Physiol. Plant., 33,1385-1397.
• Vural N. 2005. Toksikoloji, Ankara Universitesi Eczacılık Fakültesi Yayınları No: 73 [13]. 1:18–20.
• Rodenheiser D and Mann M. 2006. Epigenetics and human disease: translating basic biology into clinical applications. CMAJ. 174 (3): 341-8.
• Dawson MA and Kouzarides T. 2012. Cancer epigenetics: from mechanism to therapy, Cell; 150(1):12
• Slotkin RK, Martienssen R. 2007. Transposable elements and the epigenetic regulation of the genome, Nat Rev Genet. 2007 Apr;8(4):272-85.
• Tüik (2017). http://www.tuik.gov.tr/ UstMenu. do? me to d=temelist.
• Saghai-Maroof MA, Soliman KM, Jorgensen RA, Allard RW.1984. Ribosomal DNAsepacer-length polymorphism in barley: mendelian inheritance, chromosomal location, and population dynamics. Proc Natl Acad Sci. 1984;81:8014–809.
• Gupta M. and Sarin NB. 2009. Heavy metal induced DNA changes in DNA analysis and identification of sequence characterized amplified region marker. J. Environ. Sci., 21: 686-690.
• Wessler SR. 2009. The Implicit Genome [online], Eukaryotic Transposable Elements: Teaching Old Genomes New Tricks, http://www.plantbio.ugae du/wesslerlab /The_ Implicit_Genome.pdf [Ziyaret Tarihi: 10 Mart 2017].
• Carvalho A, Guedes-Pınto H, Martins-Lopes P, Lima- Brito J. 2010. Genetic variability of old portuguese bread wheat cultivars assayed by IRAP and REMAP markers, Annals of Applied Biology, 156, 337- 345.
• Hamad-Mecbur H, Yılmaz S, Temel A, Sahin K, Gözükırmızı N. 2012. Effects of epirubicin on barley seedlings, Toxicology and Industrial Health,DOI:10.1177/074823371245178.
• Temel A, Kartal G, Gözükırmızı N. 2008. Genetic and epigenetic variations in barley calli cultures, Biotechnology and Biotechnology Equipment, 22 (4), 911-94.
• Ertürk F A. 2013. Ağır Metallerin Neden Olduğu Genetik ve Epigenetik Değişikliklerin Moleküler Yöntemlerle Belirlenmesi, Doktora Tezi, Atatürk üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
• Yağcı S. 2015. Tuzluluk stresinin buğdayda (Triticum aestivum L.) meydana getirmiş olduğu retrotranspozon polimorfizmi üzerine β-östradiol’ün etkisinin belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü biyoloji anabilim dalı moleküler biyoloji bilim dalı yüksek lisans tezi. Erzurum.
• Yigider E, Taşpınar MS, Sıgmaz B, Aydin M, Agar G. 2016. Humic acids protective activity against manganese induced ltr (long terminal repeat) retrotransposon polymorphism and genomic instability effects in Zea mays. Plant gene volume 6, june, pages 13-17