MERCANLARIN OKYANUS ASİTLENMESİNE ve ISINMASINA KARŞI FENOTİPİK ESNEKLİĞİNDE EPİGENETİK KONTROLÜN ROLÜ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SELCAN DEMİRALP
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Murat Belivermiş
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Onsekizinci yüzyıldan bu yana, fosil yakıtların yakılması, ormanların tahrip edilmesi ve antropojenik faaliyetlerle artan atmosferik CO2 konsantrasyonu, okyanus sularında asitliği ve sıcaklığı arttırmıştır. Sanayi devriminden beri deniz sularının asitliğindeki artış %30'a ulaşmıştır. Bu artış, CO2 emisyonları önemli derecede azaltılmaz ise sanayi devrimi öncesine göre %70 ila %90 seviyelerine kadar varabilecektir. Okyanus sıcaklığının ise son 40 yılda önemli derecede arttığı, yakın gelecekte CO2 ve diğer sera gazı emisyonları büyük oranda azaltılmaz ise, bu artışın 3 ila 4 ̊C ye ulaşacağı tahmin edilmektedir. Okyanus asitlenmesi ve ısınması, deniz ekosistemlerinde değişikliklere neden olan önemli stres faktörlerindendir. Canlılarda üreme, büyüme, gelişme, rejenerasyon ve fizyolojik işlevlerin de içinde bulunduğu birçok biyolojik süreç deniz suyundaki asitlenme ve ısınmadan etkilenmektedir. Ayrıca iklim değişikliğine bağlı abiyotik değişkenler denizel türlerde epigenetik mekanizmayı indükleyebilir. Epigenetik mekanizmalar, özellikle uzun ömürlü türlerde, hem yaşam süresi boyunca fenotipik esnekliğe katkıda bulunur, hem de bu esnekliğin bir sonraki nesile aktarılmasını sağlar. Mercanlar (Cnidaria, Anthozoa) genellikle dar bir sıcaklık aralığında yaşar, termal toleransları düşüktür ve CaCO3'den oluşan yapıları, okyanus asitlenmesi karşısında dirençsizdir. Özellikle artan deniz suyu sıcaklıklarının etkilerinden ötürü mercanlarda yaşanan kitlesel ölümlerle ilgili birçok laboratuvar çalışması yapılmış olsa da okyanus ısınması ve asitlenmesinin birlikte ele alındığı araştırmalar kısıtlıdır. Bu amaçla yapılmış olan bu tez çalışmasında oktokoral mercanların gorgonidae familyasından olan Eunicella cavolini türünün bu iki önemli stres faktörüne tek ve ikili olarak maruz kaldığında verdiği biyolojik cevaplar araştırılmıştır. E. cavolini Akdeniz orijinli, habitat formasyonu ve biyoçeşitlilik açısından önemli bir türdür. Mercan kolonileri Ege Denizi'nin kuzeydoğusunda bulunan Saros Körfezi'nde toplanmıştır. Laboratuvara getirilen organizmalar 7 gün boyunca normal koşullara (pH: 8,00 ve sıcaklık: 19 oC) alıştırılmıştır. Daha sonra kontrollü koşullarda iki farklı pH (düşük pH: 7,65 ve normal pH: 8,00) ve sıcaklık (yüksek sıcaklık: 24 oC, normal sıcaklık: 19 oC) seviyesi uygulanarak bir ay boyunca bu stres koşullarına maruz bırakılmıştır. Her koşul için üç replikasyon bulunan deney setinde toplam on iki akvaryum kullanılmıştır. Bir aylık maruziyetten sonra okyanus ısınması ve okyanus asitlenmesinin mercanlar üzerindeki etkileri solunum hızı, polip aktivitesi, protein, karbonhidrat ve lipit konsantrasyonu gibi fizyolojik parametreler ile test edilmiştir. Ayrıca yüksek sıcaklık ve düşük pH'ın mercanda epigenetik değişikliğe neden olup olmadığını anlamak için global DNA metilasyon profili belirlenmiştir. Bir aylık yüksek sıcaklık ve düşük pH maruziyeti tek veya yüksek sıcaklıkla birlikte mercanlarda renk değişikliğine, nekroza veya ölüme neden olmamıştır. Yüksek sıcaklık tek başına mercanlarda polip aktivitesini artırmıştır. Tek başına ve birlikte uygulanan yüksek sıcaklık ve düşük pH maruziyeti karbonhidrat, protein ve lipit içeriklerini etkilememiştir. Yüksek sıcaklık global DNAm'yi etkilememiştir. Düşük pH global DNAm'yi azaltmıştır. Bu sonuçlar (i) ısınma ve asitlenmenin Eunicella cavolini'nin fizyolojisini ve global DNAm'sini kısmen değiştirdiğini, (ii) gen-spesifik DNAm ve fenotipik esneklik arasındaki nedensel ilişkiye odaklanan başkaca çalışmaların yapılması gerektiğini göstermiştir.