Karadeniz Bölgesi Culex pipiens (Diptera: Culicidae) Populasyonlarına Ait Örneklerin Tam Mitokondriyal Genom Karakterizasyonu ve Filogenetik Analizi


Creative Commons License

Dıop S. D., Yıldırım A., Pekmezci G. Z., İbiş O., Toroslu A. M., Kızgın A. D., ...Daha Fazla

24. PARAZİTOLOJİ KONGRESİ, Bursa, Türkiye, 30 Ekim - 02 Kasım 2025, ss.116-117, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Bursa
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.116-117
  • Erciyes Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Amaç: Culex pipiens kompleksi, Batı Nil Virüsü gibi birçok patojenin ana vektörü olarak küresel sağlık açısından büyük önem taşımaktadır. Türkiye'de geniş bir yayılıma sahip olmasına rağmen, bu türün genetik çeşitliliği ve popülasyon yapısı hakkındaki bilgiler, özellikle mitogenom düzeyinde sınırlıdır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'nin Karadeniz Bölgesi'ndeki Culex pipiens popülasyonlarının tam mitokondriyal genomlarını (mitogenom) Yeni Nesil Dizileme (YND) teknolojisi kullanarak ilk kez karakterize etmek ve elde edilen verilerle bu popülasyonların dünya genelindeki Culex soy hatları arasındaki filogenetik yerini ve evrimsel ilişkilerini ortaya koymaktır. Yöntem: Karadeniz Bölgesi'ndeki farklı lokasyonlardan 5 adet ergin Culex pipiens örneği toplandı. Örneklerin tamamından genomik DNA (gDNA) izolasyonu yapıldı ve DNA saflığı kontrol edildi. Her bir örnek için Illumina platformunda Yüksek Verimli Dizileme (YND) ile yaklaşık 20 milyon ham okuma elde edildi. Elde edilen ham veriler, kalite kontrolünden geçirildikten sonra hem referans genoma dayalı haritalama (map to reference) hem de de novo birleştirme analizleriyle işlendi. Bu analizler sonucunda 5 adet kapalı dairesel mitogenom dizisi oluşturuldu. Mitogenomlar, standart biyoinformatik araçlar kullanılarak açıklama (annotation) işlemine tabi tutuldu; 13 protein kodlayan gen (PCG), 22 transfer RNA (tRNA) geni, 2 ribozomal RNA (rRNA) geni ve kontrol bölgesi (D-loop) tanımlandı. Filogenetik analizler için, çalışmamızda elde edilen mitogenomlar ile GenBank veritabanından indirilen diğer Culex türlerine ve popülasyonlarına ait mitogenom dizileri birleştirildi. 13 PCG ve 2 rRNA geninin birleştirilmiş nükleotid dizileri kullanılarak, Maksimum Olabilirlik (ML) metodu ile filogenetik ağaç oluşturuldu. Bulgular: Karadeniz Bölgesi'nden toplanan 5 C. pipiens örneğinin tam mitogenomları başarılı bir şekilde elde edilmiştir. Mitogenomların dairesel yapıda olduğu ve büyüklüklerinin 15,584 bp ile 15,604 bp arasında değiştiği belirlenmiştir. Nükleotid kompozisyonu, diğer Culicomorpha türleriyle uyumlu olarak yüksek bir A+T içeriği (%78.2) göstermiştir. Tüm mitogenomlar, böcekler için tipik olan 13 PCG, 22 tRNA ve 2 rRNA genini içermektedi. PCG'lerin çoğunluğu standart ATN başlangıç kodonlarını kullanırken, bazı genlerde (örn. COX1, ND1) transkripsiyon sonrası poliadenilasyon ile fonksiyonel hale gelen tamamlanmamış (T-) stop kodonları tespit edilmiştir; bu durum böcek mitogenomlarında sıkça rastlanan bir özelliktir. İncelenen 22 tRNA geninin büyük bir kısmı klasik yonca yaprağı sekonder yapısını oluştururken, metazoan mitogenomlarında yaygın olarak görüldüğü gibi, trnS1(AGN) geninin DHU kolundan yoksun olduğu gözlemlenmiştir. Filogenetik analizler, çalışmamıza dahil edilen tüm Culex pipiens örneklerinin, dış grup olarak kullanılan Aedes albopictus ve Culex tritaeniorhynchus'tan istatistiksel olarak çok güçlü bir destekle (100% bootstrap) ayrılarak monofiletik bir klad oluşturduğunu göstermiştir. Karadeniz Bölgesi izolatları (ERU1, ERU3, ERU4, ERU6, ERU9), coğrafi olarak tek bir alt küme oluşturmak yerine, Hollanda, Avustralya, Çin ve İstanbul gibi farklı coğrafyalardan gelen diğer C. pipiens örnekleriyle iç içe geçmiş bir yapı sergilemiştir. Bu durum, tür içi yüksek gen akışına ve geniş yayılım kapasitesine işaret etmektedir. Dikkat çekici bir şekilde, ERU3 ve ERU6 izolatlarımız, Yunanistan, Tunus ve Irak'tan rapor edilen örneklerle birlikte yüksek bootstrap değerleri (%82-89) ile desteklenen bir alt klad içinde yer almıştır. Sonuç: Bu çalışma ile Türkiye Karadeniz Bölgesi'ne ait Culex pipiens popülasyonlarının ilk tam mitogenom verileri sunulmuş ve genetik yapıları detaylı olarak karakterize edilmiştir. Elde edilen bulgular, bölgedeki C. pipiens popülasyonlarının izole olmadığını, aksine küresel gen havuzunun bir parçası olduğunu ve karmaşık bir genetik çeşitliliğe sahip olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle bazı soy hatlarının Doğu Akdeniz ve Ortadoğu popülasyonları ile yakın genetik ilişki göstermesi, bu önemli vektör türünün yayılım dinamiklerini ve potansiyel göç yollarını anlamak için kritik ipuçları sunmaktadır. Bu mitogenomik veriler, gelecekte yapılacak popülasyon genetiği, filocoğrafya ve vektör kontrol stratejilerine yönelik çalışmalar için değerli bir temel oluşturacaktır.