Cephinae (Hymenoptera: Symphyta: Cephidae) altfamilyasında konak kullanım genlerinin tüm genom boyunca karşılaştırmalı karakterizasyonu ve konak değişiminin evrimi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZGÜL DOĞAN
Danışman: Ertan Mahir Korkmaz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yeryüzündeki biyoçeşitliliğin hem gen, hem tür hem de ekosistem düzeyinde en önemli bileşenini böcekler oluşturmaktadır. Yaşam ağacındaki bu göreli yeni dalın evrimsel tarihi ve nasıl bu kadar olağanüstü bir çeşitliliğe sahip olduğu ve bu çeşitliliğin altında yatan nedenler bir asırdan fazladır evrimsel biyolojinin araştırma konularından biri olmuştur. Böceklerde tür zenginliği en temelde denizel olmayan habitatlara uyum, gelişmiş dış iskelet, görme yetisi, parazitik ve sosyal yaşam biçimlerinin evrimi ve eşeyli üreme ile açıklanabilir. Bununla birlikte, son on yılda iklimsel değişimlerin ve biyocoğrafik süreçlerin böcek çeşitlenmesinde sınırlayıcı ya da tetikleyici olma açısından da öneme sahip oldukları önerilmektedir. Böcek konak değişimlerinin de türleşmeye katkıda bulunabileceği tartışmasız olsa da, yeni bir konağa geçişin bir türleşme olayını başlatıp başlatmayacağı bazı tartışmalara konu olmaya devam etmektedir. Özellikle, fitofag böceklerin çeşitliliğinin altında yatan evrimsel dinamikleri anlamak için, böceklerin farklı konak bitkilere kayma ve adapte olma yeteneklerini ve konak kullanım varyasyonuna neden olan mekanizmaları araştırmak gerekir. Bu çalışmada, fitofag türler içeren Cephinae (Hymenoptera: Symphyta) alt familyasında, totalde konak-kullanım genleri olarak sınıflandırılan, konak-tercih ve konak-performans genlerinin genom boyunca karakterizasyonu ve karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilerek, konak değişimlerinin türleşme mekanizması ile ilişkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, polifag veya monofag olma; ağaçsı, çalımsı veya otsu bitkileri konak olarak tercih etme ve çok yıllık, iki yıllık veya tek yıllık otsu bitkileri konak olarak tercih etme durumuna göre seçilen altı türde konak-kullanım genlerinin karakterizasyonu güncel biyoinformatik yaklaşımlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, yeni nesil dizileme yaklaşımları kullanılarak türlerin genom verileri de novo inşa edilmiş, referans tabanlı karşılaştırmalı biyoinformatik yaklaşımlar yardımıyla gen aileleri üyeleri karakterize edilmiş ve doğrulanmıştır. Ek olarak, hem gen aileleri içinde hem de türler arasında karşılaştırmalı analizler gerçekleştirilerek hem konak-kullanım gen ailelerinin Cephinae alt familyasındaki evrimsel örüntüleri, hem de alt familyanın evrimsel tarihi ve türleşme örüntüleri açığa çıkarılmaya çalışılmıştır. Çalışma sonucunda, türler arasında sayıları 210 ile 238 arasında değişkenlik sergileyen konak-kullanım geni tanımlanmıştır. Karakterize edilen bu gen aileleri üyelerinin böceklerde üreme, davranış, organizmal süreçler, gelişimsel süreçler, biyolojik regülasyon, metabolik süreçler ve konak bitki tercihi gibi organizmanın uyum başarısında doğrudan etkili olan süreç veya yolaklarda görevli oldukları tahmin edilmiştir. Karşılaştırmalı analizler sonucunda elde edilen bulgular, bu gen ailelerinin evrimini açıklamada hem doğum ve ölüm modeli hem de çeşitlendirici seçilime bağlı ıraksak evrim modelinin birlikte ele alınması gerektiğine işaret etmektedir. Bu bulgulara ek olarak, Cephinae alt familyası üyelerinin konak-kullanım gen ailelerine dayalı tür filogenisi, gen aileleri üzerine işleyen farklı seçilim baskıları, genetik farklılaşma düzeyleri ve türler arasında gözlenen gen kazanım ve kayıp olguları "ekolojik türleşme modeli" altında türleşme örüntüsü sergiledikleri hipotezini desteklemiştir.