Gıda Arzı Güvenliğinde Kritik Öneme Sahip Balık Türleri için Anaç Seleksiyon SNP Panellerinin Geliştirilmesi ve Validasyonu
Bu projede, Türkiye genelinde gökkuşağı alabalığı, levrek ve çipura için kapsamlı ve yüksek çözünürlüklü bir SNP veritabanı oluşturmak için, doğal ve yetiştiricilik alanlarından tür başına 10 popülasyon ve her popülasyonu temsilen 30 birey üzerinden havuzlama yöntemiyle maliyeti ve iş yükü daha uygun yeni nesil dizileme temelli bir uygulama gerçekleştirilecektir.
Türkiye su ürünleri sektörünün omurgasını oluşturan üç türde genetik seleksiyonu geliştirmek için genom ölçeğinde araştırma ve uygulamalara yönelik bilimsel araştırmalara ve özellikle endüstriye yeni fırsatlar sağlayacaktır.
Projenin Amacı
Bu proje, Türkiye su ürünleri sektörünün üç temel türüne ilişkin gen kaynaklarını korumayı ve türlerin yetiştiriciliğinde kullanılmak üzere gen havuzu zengin anaç popülasyonları oluşturulmasında ulusal SNP panellerinin oluşturulmasını ve validasyonunun gerçekleştirilmesini amaçlamaktadır.
Projenin Hedefleri
Türkiye’de kuluçkahanesi bulunan ve anaç/yavru sağlamayı kabul eden sisteme kayıtlı 10 farklı gökkuşağı alabalığı ile çipura levrek yetiştiricilik tesisinden ve daha önce Türkiye’nin farklı bölgelerinden elde edilmiş 10 farklı doğal popülasyondan (gökkuşağı alabalığında doğal popülasyon bulunmadığından yalnızca yetiştiricilik popülasyonları kullanılacaktır), her bir yetiştiricilik popülasyonundan en az 25 birey; doğal popülasyonlardan da toplamda en az 250 birey olacak şekilde oluşturulacak gen havuzundan; yetiştiricilik kayıtları ve literatürdeki çalışmalar ile verimle ve dirençle ilişkilendirilmiş özelliklere ilişkin SNPlerin belirlenmesi
Oluşturulacak panelin Türkiye yetiştiricilik ve doğal popülasyonlarına göre validasyonunun gerçekleştirilmesi
Ulusal olarak ilk, uluslararası platformda da Türkiye popülasyonları açısından çözünürlük olarak en yüksek SNP panelinin geliştirilmesi
Yetiştiricilikte, anaç seçiminde yurt dışı ticari ve konsorsiyum çiplerine bağımlılık ortadan kalkacak, ulusal gen havuzuna spesifik bir panel validasyonu yapılmış olacak ve sonraki çalışmalarda yeni nesil dizileme ve kütüphane oluşturma gibi maliyeti ve iş gücü mikroarray çiplere göre çok daha yüksek olan aşamalar, yalnızca DNA örneklerinin mikroarray çiplere yüklenmesi ve inkübasyonu temeline sadeleştirilerek sektöre kazandırılması
Çalışma ulusal ve uluslararası literatürde SNP konseptinin, kritik ve/veya karakteristik özelliklerinin analitik ve deneysel olarak kanıtlandığı aşama olan TRL-3 aşamasında olup; projede in vitro (TRL-4) ve in vivo (TRL-5) aşamalarının tamamlanarak yetiştiricilerin popülasyonlarında validasyonu ile TRL-6 seviyesine taşınması
yer almaktadır.
Yöntem ve Süreçler
Moleküler analizler kapsamında AgrigenomikHub omurgalı doku arşivi koleksiyonunda bulunan gökkuşağı alabalığı için 10 farklı çiftlik popülasyonundan (anaç, f1 ve f2), her popülasyondan 30 birey; levrek ve çipura için 10 farklı çiftlik ve 10 farklı doğal popülasyondan; her bir popülasyon 30 birey olacak şekilde örneklemelere ilişkin doku örnekleri (yüzgeç) kullanılacaktır. Bu dokulardan genomik DNA izolasyonu yapılacak elde edilen DNA örneklerinden dizileme kütüphaneleri oluşturmak için Illumina TruSeq® PCR içermeyen kütüphane hazırlama protokolü kullanılacaktır. Tüm kütüphaneler NovaSeq 6000 platformunda 2 x 150 bp olacak şekilde dizilenecektir.
Biyoinformatik analiz aşamasında SAMtools v1.6, GNU Parallel, Freebayes v 1.20 ve vcflib gibi paketler kullanılarak popülasyon havuzlarında başarıyla genotiplenen tüm SNP’ler tahmin edilecektir. SNP’ler, ilgili üretim özellikleriyle ilişkilerinin kanıtlarına dayalı olarak yüksek öncelikli belirteçler olarak dahil edilecektir. Seçilen türler için bu tipteki belirteçler seti, yüksek ekonomik öneme sahip üretim özellikleriyle ilişkili SNP’lerden oluşturulacaktır. Validasyon basamağında panelin tekrarlanabilirliğini değerlendirmek ve varsayılan hata oranını ölçmek için, tek bir kopya numune (tür başına bir tane), üç farklı çipte on iki kez genotiplenecektir. Değerlendirme için yalnızca tüm kopya numunelerde genotip çağrıları olan SNP’ler dikkate alınacaktır. Bunun yanı sıra bias değerlendirmesi, popülasyon yapısı ve çiftlikler arası haplotip paylaşımının analizleri de bu aşamada tamamlanacaktır.
Önemli Özellikler
Ülkemizdeki farklı yetiştiricilik tesislerinden elde edilecek hastalık direnci yüksek, yüksek su sıcaklıklarına toleranslı, hızlı büyüyen ıslah hatları ve karşılaştırma yapılması için doğal hatların SNP profillerinin oluşturulması
Hedef türlere ilişkin yüksek çözünürlüklü genom dizisi, ıslah programlarında kullanılabilecek SNP verileri ve yetiştiricilikte avantaj sağlayacak özellikler için bir panel oluşturulması
Bu panellerin oluşturulması ve validasyonu ile THS 6 hedefine ulaşılacak ve sonrasında mikroarray çipe dönüştürülerek ürün haline getirilmek üzere sektöre kazandırılmasına olanak sağlanması
Yetiştiricilikte, anaç seçiminde yurt dışı ticari ve konsorsiyum çiplerine bağımlılık ortadan kalkacak, ulusal gen havuzuna spesifik bir panel validasyonu yapılmış olacak ve sonraki çalışmalarda yeni nesil dizileme ve kütüphane oluşturma gibi maliyeti ve iş gücü mikroarray çiplere göre çok daha yüksek olan aşamalar, yalnızca DNA örneklerinin mikroarray çiplere yüklenmesi ve inkübasyonu temeline sadeleştirilerek sektöre kazandırılacaktır.
Sonuçlar ve Başarılar (Bu bölüm daha sonra hazırlanacaktır.)
Proje Ekibi
| Unvanı, Adı, Soyadı | Projedeki Görevi | Çalışmakta Olduğu Kurum/Kuruluş | |
| 1 | Doç. Dr. Gülay Ceylaner | Yürütücü | İntergen |
| 2 | Haldun Doğan | Araştırmacı | İntergen |
| 3 | Bora Engin | Araştırmacı | İntergen |
| 4 | Gökalp Çelik | Araştırmacı | İntergen |
| 5 | Prof. Dr. Emre KESKİN | Yürütücü | ASAUM |
| 6 | Doç. Dr. İsmail Kudret Sağlam | Araştırmacı | Koç Üniversitesi |
| 7 | Prof. Dr. İbrahim Raşit Bilgin | Araştırmacı | Boğaziçi Üniversitesi |
| 8 | Doç. Dr. Arzu Karahan | Araştırmacı | ODTÜ |