Kafkas Üniv Fen Bil Enst Derg. Bitkilerde Kullanılan
advertisement
Kafkas Üniv Fen Bil Enst Derg. 7: 29-47, 2014 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri Doğan İLHAN Kafkas Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Kars Yayın Kodu: 7-3A ÖZET: Canlı organizmaların mutajen olarak adlandırılan çeşitli kimyasal, çevresel ve radyolojik faktörlere karşı hassas oldukları ve bunun neticesinde genetik materyalleri olan DNA’larının zarar gördükleri bilinmektedir. Mutasyon olarak adlandırılan bu durumla birlikte canlılarda nesiller boyunca aktarılacak olan kalıtsal bozukluklar meydana gelmektedir. Aynı zamanda meydana gelen bu hasarların yok edilmesi ya da en aza indirgenmesi için canlıların DNA’ları onarım fonksiyonu da görmektedir. DNA hasarları için otonom olarak geliştirilmiş olan onarım mekanizmaları bulunmaktadır. Bu mekanizmalar sayesinde genlerde ya da kromozomlarda meydana gelen bozukluklar minimum düzeye indirgenmekte ya da tamamen ortadan kaldırılmaktadır. Bu otonom mekanizmaların yanısıra zaman içerisinde canlıların mutajenlere karşı genom düzeyinde hassasiyet durumlarının belirlenmesi için farklı organizmalara göre geliştirilmiş olan çeşitli mutajenite testleri bulunmaktadır. Bu testler memeliler, bakteriler ya da bitkiler gibi farklı özel canlı grupları için spesifik olarak geliştirilmiş olan testlerdir. Bu derleme makalesinde özellikle son yıllarda bitkisel organizmalar için populer olarak kullanılan bitki gen mutasyon testleri (Klorofil Mutasyonları, Polen Mutasyonları (Mısırda Waxy Lokus Mutasyonları), Somatik Mutasyonlar (Tradescantia Stamen Tüy Mutasyonu) ve bitki kromozom mutasyon testleri (Kök Ucu Hücreler Testi (Mitotik Analiz ve Mitotik İndeksin Hesaplanması), Kromozomal Anomaliler, Mikronükleus Oluşumları) gibi önemli mutajenite testleri hakkında bilgiler verilmiştir. Bu derlemenin daha fazla bitkisel organizma için mutajenite testlerinin optimal koşullarda, hassas ve uygun kullanımına öncülük edebilmesi açısından referans bir çalışma olabileceği ve bilimsel açıdan destek sunabileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Bitki, DNA, Mutajenite, Test, Canlı Organizma 30 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri Mutagenicity Tests Used in Plants ABSTRACT: It is known that living organisms have sensitivity against various chemical, environmental and radiological factors called as mutagen and as a result of this, their DNAs which are described as genetic materials damage. With this event mutation term inheritable disorders occur in living organisms across the generations. In addition, with the aim of eliminating or minimizing of these damages alive DNAs also have repair function by itself. There are that repair mechanisms have been evolved as autonom by DNA for DNA damages. Thanks to these mechanisms, mistakes on the genes or chromosomes either are minimized or thoroughly eliminated. In addition to these repair mechanisms, different mutagenity tests have been improved to determine susceptibilities of based on genome level of living organims for mutagens. These tests are developed for various spesific living groups like mammals, bacteria and plants. In this review, especially used as common in recent years for plants are given informations about major mutagenity tests like Plant Gene Mutation Tests (Chlorophyl Mutations, Polen Mutations (Corn Waxy Loci Mutations), Somatic Mutations (Tradescantia Stamen Hair Mutation) and Plant Chromosome Mutation Tests (Root Tip Cell Tests (Mitotic Analyse and Mitotic Index), Chromosomal Aberrations, Mikronucleus Formations). It is though that this review will be reference paper and will be support in terms of scientific perspective with regard to make possible optimal, sensitive and proper mutagenity tests Key Words: Plant, DNA, Mutagenity, Test, Living Organism E-mail: doganilhan@kafkas.edu.tr İLHAN 31 1. Giriş Bu durum genetik materyal olarak işlev Canlılar yaşamları sürecinde ekolojik gören DNA’ların en önemli özellikleri çevreleri ile sürekli iletişim halindedirler. arasında yer almaktadır (Pickrell and Bu Reich, 2014). Bu otonom mekanizmaların süreçte canlılık özelliklerini ve nesiller boyunca devam edecek olan yanısıra genetik yapılarını korumak zorundadırlar. mutajenlere Genetik yapı olarak ifade edilen ve hassasiyet durumlarının belirlenmesi için canlının tüm kalıtsal özelliklerini taşıyan farklı organizmalara göre geliştirilmiş DNA olan molekülleri canlılığın temel zaman karşı çeşitli içerisinde canlıların genom düzeyinde mutajenite testleri yapısını oluşturmakta ve dolayısı ile bulunmaktadır. Bu testler canlıların tüm fenotipik karakterlerinden bakteriler ya da bitkiler gibi farklı özel sorumlu olmaktadır. DNA moleküllerinde canlı meydana geliştirilmiş gelebilecek değişiklikler grupları için olan memeliler, spesifik testlerdir olarak (Akı ve mutasyonlar olarak ifade edilmekte ve Karabay, 2004). bunlar organizmaların yaşamlarını tehdit İlaçlar, edebilecek kalıtsal ilaçları, gıda katkı maddeleri, çeşitli olmaktadırlar kimyasallar, radyoaktif ışımalar, çevresel nitelekte olabilen bozukluklara neden (Szövenyi al., et 2014). DNA’nın kozmetik maddeleri, tarım kirleticiler, doğal ya da sentetik pek çok yapısında meydana gelen bozuklukların maddenin canlılar üzerinde olumsuz ya da eksikliklerin ortadan kaldırılması ya etkilerinin oldukları bilinmektedir. Bu da en aza indirgenmesi yine DNA etkilerinin belirlenebilmesi için canlılarda molekülünün kendisi tarafından otonom çeşitli mutajenite testleri geliştirilmiştir. bir şekilde gerçekleştirmiş olduğu onarım Mutajen olarak adlandırılan tüm bu mekanizmaları sayesinde başarılmaktadır. olumsuz faktörler canlıların özellikle 32 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri meydana gelen zorundadır. Memeliler ya da hayvanlar belirlenmesi oldukça gibi organizmalar açısından bu testlerin amaçla bitkisel organizmalar için zaman gerek maliyetlerinin yüksek olması ve içerisinde geliştirilmiş gerekse zahmetli ve süreçli olmalarından mutajenite testleri dolayı bitkisel organizmaların mutajenite Bunların bir kısmı genlerde meydana testleri açısından kullanılmaları daha da gelen mutasyonlar (Klorofil mutasyonları, uygun Polen insanların sağlığı için test edilmek bozuklukların önemlidir. olan Bu birçok bulunmaktadır. Mutasyonları, Somatik görünmektedir. Mutajenite kullanılan kimyasal Mutasyonlar (Tradescantia Stamen Tüyü genetik Mutasyonu)) şeklinde iken bir kısmı da testlerinde maddelerin organizmaların materyalleri üzerinde vermiş oldukları Kromozomlarda etkinin kanserojenik yönden yetkinliği mutasyonlar oldukça önemli bir durumdur (Akı ve Mikronükleus Karabay, 2004). ortaya çıkmaktadır (İlhan, D., 2008). Bitkiler iyi birer monitor sistem Mutasyon meydana gelen (Kromozom Anomalileri, Oluşumları) çalışmalarında şeklinde kromozomal olmalarından dolayı mutasyon testleri mutasyonları belirleme aşamasında uygun açısından son yıllarda oldukça populer dozajların ayarlanması ve etki boyutuyla duruma gelmişlerdir. Bu amaçla, çeşitli ilişkilendirilmesi moleküler sitogenetik husustur. Bir maddenin ya da çevresel çalışmalar ve genotoksisite çalışmaları faktörün mutajen etki gösterebilmesi için yoğun bir şekilde kullanılmaktadır (İlhan, hem gen düzeyinde hem de kromozomal D. ve Akı, C., 2009; Ilhan, D. ve Akı, C., düzeyde 2010). DNA hasarları ve onların biyolojik gerekmektedir. etkilerini kromozomlarda teknikler, belirlemek için DNA’da oldukça etkisinin önemli bir belirlenmesi Genlerde meydana ve gelen İLHAN mutasyonlar etki mekanizması açısından Lokus önemli belirteçtirler. Mutasyonlar (Tradescantia Stamen Tüy (http://www.nadidem.net/bmk/Genotok04 Mutasyonu) ve bitki kromozom mutasyon .pdf). testleri (Kök Ucu Hücreler Testi (Mitotik Bu derleme çalışmasında özellikle son Analiz yıllarda yaygın olarak kullanılan bitki gen Hesaplanması), Kromozomal Anomaliler, mutasyon testleri (Klorofil Mutasyonları, Mikronükleus Oluşumları) hakkında bilgi Polen verilmiştir. bir Mutasyonları (Mısırda Waxy Mutasyonları), 33 ve Mitotik Somatik İndeksin Bitkilerde Kullanılan Mutasyon Testleri Tablo 1. Bitkilerde Gen ve Kromozom Mutasyonlarının Belirlenmesi İçin Kullanılan Testler (Akı ve Karabay, 2004) Bitki Testleri Testler 1. Bitki Gen Mutasyon Testleri Çiçek, polen ya da fidelerdeki mutasyonlar Klorofil Mutasyonları, Polen Mutasyonları (Mısırda Waxy Lokus Mutasyonları), Somatik Mutasyonlar (Tradescantia Stamen Tüy Mutasyonu) Kök Ucu Hücreler Testi (Mitotik Analiz ve Mitotik 2. Bitki Kromozom Mutasyon Testleri Kök uçları, çiçek, polen ya da fidelerdeki İndeksin Hesaplanması), Kromozomal Anomaliler, Mikronükleus Oluşumları mutasyonlar 1.Bitki Gen Mutasyon Testleri tehlikeye Gen mutasyonları nükleotid dizilerinde, olmaktadırlar. Bu mutasyonlar sonucunda sıralarında ya da sayılarında meydana bazı gelen değişiklikler sonucunda ortaya karakterlerde çıkan mutasyonlardır. Mutasyonların bu gelmektedir. tipleri bitkisinde çiçek organında herhangi bir durumda ilerleyen boyutlarda organizmanın olduğu yaşamını gen atabilecek fenotipik ya da morfolojik değişimler meydana Örneğin mutasyonu nitelikte meydana Tradescantia geldiğinde 34 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri stamen tüylerinde değişiklik belirlenebilmektedir (Nilan, 1978; Grant gözlenebilmektedir. Bu tür mutasyonu et al., 1981; Redei et al., 1984). belirleyebilmek için türe özgü spesifik 1.2. Polen Mutasyon Testleri testler geliştirilmiştir. Benzer şekilde Bu tür mutasyonlar polen tanelerinde zaman içerisinde bazı bitki türleri için resesif allelin ortaya çıkması sonucu ortaya çıkan mutasyona paralel olarak oluşurlar. Bu durumu test etmek için özel bitki mutasyon testleri geliştirilmiştir geliştirilen sistemde polen tanelerinin (Akı, 2011) (Tablo 1). sayımı ve mutasyon sonrasında oluşan 1.1. Klorofil Mutasyon Testleri renklerin tesipiti yapılmaktadır. Mısır Çok lokuslu sisteme sahip olan bazı bitki (Zea mays L.) bitkisinde Waxy lokus türlerinde için sistemi bu duruma verilebilecek en güzel geliştirilmiş olan testlerden birisidir. Bu örneklerden birisidir. Dominant yabanıl testlerin çok fazla lokus yapısından dolayı tip Wx alleline sahip polen tanelerinin oldukça hassas oldukları ve resesif letal nişastası allel karışımından oluşan mutasyonlar durumuna bağlı belirlenebildikleri Hordeum Klorofil bilinmektedir. vulgare Arabidopsis L. thaliana Mutasyon verilebilecek almaktadır. L. oluşmaktadır pektin ve iyotla mavimsi gri renk vermektedir. Allel (Hardalotu) çıkardığında amiloz kaybı neticesinde testleri için polenler kırmızı renkli olmaktadır. Bu tür arasında yer mutasyonlar bitkilerde klorofil alleller şeklinde çimlenme döneminde ya tohum amilo resesif mutant şeklinde kendini ortaya yönünden eksik olan mutantlar resesif da ve ve (Arpa) örnekler Bu olarak amiloz oluşum sürecinde diğer görülebilmektedir 2004). (Akı bitkilerde ve de Karabay, İLHAN 1.3. Somatik Mutasyon Testleri kullanılabilen Somatik mutasyonlar bitkilerin yaprakları almaktadır. (Mısır, Tradescantia Yonca, Tütün) veya çiçek testler stamen tüyü yer mutasyon yapılarında (stamen tüylerinde) bir ya da analizi iki kimyasalların ya da ortamların mutajenik lokusa bağlı olarak gelişebilen canlı arasında 35 sistemlerde mutasyonlardır. Bu mutasyonlarda da etkilerini ilgili dokuda fenotipik olarak farklılaşma kullanılabilmektedir. Bu uygulamalara görülmektedir. Örneğin tütün (Nicotiana baktığımızda; tabacum Sıvı denemeleri için: Bilinen kimyasal L.) kimyasalların bitkisinde mutajenik çeşitli etkilerinin değerlendirmek çeşitli solüsyonlar, bilinmeyen amacıyla kirletici belirlenmesinde yapraklar üzerinde yeşil karışımları. ya da beyaz bölgelerin belirlenmesi Gaz denemeleri için: Bilinen gazlı önemlidir (Schairer et al., 1981; Vig, kimyasallar, bilinmeyen karışımlar 1975). İn situ görüntüleme için: Yüzey suları Benzer şekilde Tradescantia bitkisinde (ırmak, göl, gölet, haliç), dış ortam stamen tüy hücrelerinde meydana gelen havası, iç ortam havası (kapalı alanlar) ve mutasyona bağlı olarak mor ya da pembe dış ortamdan gelen radyasyon. renkli tüy hücrelerinin oluşumu söz Toprak konusudur (Şekil 1 ve Şekil 2). Bu organik çözünebilir madde. bitkiler için geliştirilen testler oldukça Radyasyon: İyonize radyasyon ve UV, etkili ve hızlı testlerdir. Bu testler aynı nötron ve alfa partikülleri zamanda şeklinde olduğu görülmektedir (Ma et al., belirlenmesinde hava de kirleticilerinin referans olarak 1994a). ekstraktları: Su çözgeni, Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri 36 Şekil 1. Stamen tüyü hücrelerinde mutasyon (Ma et al., 1994a) Şekil 2. Stamen tüyü hücre yapısı (http://botit.botany.wisc. edu/courses /botany_130/Eukaryotic_Cell/Cell.html ). 2. Bitki Kromozom Mutasyon gelmektedir. Testleri Bitki yapısal kromozomları da diğer canlı mutasyonlar Bitkisel kromozomlarda meydana organizmalarda meydana gelen çeşitli mutasyonları belirleyebilmek için çeşitli mutajenlere karşı bir takım değişikliklere testler geliştirilmiştir. Bunlardan en sık maruz değişiklikler kullanılanları kök ucu hücreler testi ve neticesinde kromozomlarda sayısal ya da paralelinde mitotik analiz ile mitotik gruplarında olduğu kalmaktadır. gibi Bu İLHAN indeksin hesaplanması, kromozomal 37 incelenmesi ve takibinde mitotic indeksin anormallik yada anomali olarak ifade hesaplanması edilen gerçekleştirilmektedir (İlhan, D., 2008). kromozomal bozuklukların şeklinde saptanması testleridir (Acar et al., 2010). 2.1.1. Mitotik Analiz Bitkilerde meristematik dokular mitoz 2.1. Kök Ucu Hücreleri Testi mitotik bölünmenin incelebilmesi açısından en kromozomların gözlenebileceği vejetatif uygun olan hücreleri içermektedirler. bölgelerden birisidir. Bu sebeple mitotik Çünkü meristematik olan bölgeler sürekli hücre bölünmelerini gözlemlemek için olarak bölünebilme yeteneğine sahip olan bitkilerin kök uçları kullanılmaktadır. hücrelerden Kök örnekler kökleri, yaprak ve çiçek gibi hem incelendiğinde vejetatif hem de generatif özellikte olan kromozomlarda herhangi bir mutasyon bazı bölgeleri meristematik hücrelere oluşmuşsa bu durum doğrudan mitoz sahiptirler. Kök ucu hücreler testinin de bölünmenin safhalarına yansımakta ve bir parçası olan mitoz bölünme analizi kromozomal herhangi Bitkilerin kök uçları uçlarından mikroskop alınan altında bozukluklar oluşmaktadır. bir mutajenik Bitkilerin ajanın belirlenmektedir. Kök ucu hücreler testi belirlenmesinde mitoz bölünmenin tüm kolay, maliyetli safhalarının detaylı olarak incelenmesini bitkisel içermektedir. Profaz, metafaz, anafaz ve etkilerin telefoz safhaları sırasında kromozomların pratik ve düşük olmasından dolayı organizmalarda mutajenik belirlenmesinde oldukça fazla tercih davranışları ya da yapısal değişiklikleri edilmektedir. Kök ucu hücreler testi; mutajenik mitoz çıkarmaktadır. Bitkilerde mitotik analiz bölünmenin tüm safhalarının ajanın etkisinin ortaya 38 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri yapmak amacıyla materyalin 4 aşamada hazırlanması gerçekleştirilmektedir ; Ön İşlem, Fiksasyon, Maserasyon, Boyama. Ön gerçekleştirilmektedir. kromozomlarda mutasyonun Çünkü meydana sayısal anlamda gelen mitotik hücrelere yansımasının boyutu ve mitotik işlem basamağında; İğ ipliklerinin tahrip hücrelerin edilerek kromozomların özellikle metafaz yüzdelerindeki değişimin sayısal ifadesi ve sonraki safhalarının gözlemlenmesi etkinin belirlenmesinde önemli bir rol sağlanmaktadır. Kromozom yapılarının oynayacaktır. Bu sayım işlemi mitoz bozulmaması şekilde öncesinde bölünmeye hazırlık evresinde incelenebilmesi için fiksasyon işlemi olan interfaz safhasındaki hücreleri ve yapılmaktadır. mitoz bölünmenin profaz, metafaz, anafaz ve sabit bir Mitotik hücreleri olarak ve verilen dokuların yumuşatılması işlemi Bölünme gösteren tüm mitotik hücrelerin gerçekleştirilmektedir. En son aşamada interfaz safhasında olan bölünmeyen ise kromozomlara özgü bazik nitelikte hücrelere oranı mitotik indeks ifadesiyle olan boyalar kullanılarak boyama işlemi tanımlanmaktadır. Genel itibariyle yüzde gerçekleştirilmektedir mikroskop (%) ile ifade edildiğinden 100 ile safhaları çarpılarak mitotik indeksin hesaplaması detaylı bir şekilde incelenmektedir (İlhan, yapılmaktadır. Mitotik indeksin formülü D., 2008). aşağıda verilmiştir (Akı ve Karabay, altında mitoz bölünmenin evrelerini bölünme inceleyebilmek amacıyla maserasyon adı ve telofaz oransal içermektedir. 2004). 2.1.2.Mitotik Aktivitenin Hesaplanması Mitotik analiz kromozomlarda işlemini takiben sayım işlemi Mitotik indeks (%) = Bölünen Hücre Sayisi x100 Toplam Hücre Sayisi İLHAN 39 2.2. Kromozomal Anomaliler Testi faktörün bitki kromozomlarında daha çok Bitkilerde hücrelerdeki iğ iplikleri yapısını bozduğu ve buna sırasında bağlı olarak ta anafaz ve sonrasında mitoz meristematik bölünme safhası kullanılan kimyasalların ya da diğer telofaz mutajenik ajanların dozajlarına bağlı bozuklukların olarak mitoz bölünmenin safhalarında Bitkisel organizmaların mutajenik ya da kromozomlarda gelen genotoksik etkilerini belirlemek amacıyla deformasyonlar kromozom anomalileri ya kullanılan bu test oldukça hassas ve da olarak uygun mutajenik aralığın belirlenmesi Bitkisel açısından olukça önemlidir (İlhan, D. meydana anormallikleri tanımlanmaktadır. organizmalarda kromozomal en sık rastlanılan bozukluklar; anafaz safhasında genel olduğu anlaşılmaktadır. 2008). ve telofaz safhasında kalgın kromozomların 2.3. Mikronükleus Testi oluşması, anafaz ve telofaz safhasında Mikronükleus ayrılmama bölünmesi durumu, metafaz itibariyle plağı yapısı hücrenin mitoz sırasında nükleusa yakın ve telofaz bölgelerde oluşan ona benzeyen fakat kayması, telofaz daha küçük olan kromozomal yapılardır safhasında enine bölünme, anafaz ve (Şekil 3). Bu yapılar çeşitli mutajenik telofaz safhasında kromozom kırıklarının ajanların oluşması, anafaz ve telofaz safhasında ortaya çıkarılmasında kullanılmaktadırlar. köprü Klastojenite deformasyonu, safhasında anafaz kutup oluşumu, safhasında düzensiz sıralanabilir. anafaz tripolar profaz ve telofaz kutup oluşumu, safhası şeklinde Mutasyona sebep olan kromozomlardaki ve mikronükleus anöploidi etkilerinin durumları yapılarının oluşum nedenleri arasında yer almaktadır (Zijno et al., 1994, Ford et al., 1988, 40 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri Vanderkerken et al., 1989, Vanparys et (Tradescantia bitkisinde erken tetrad al., 1990). Çeşitli çevresel mutajenik evresinde) ve meristematik özellikte olan etkilere ajanların kök açısından yapılabilmektedir. sahip değerlendirilebilmesi uçlarında (Soğan, Tıpkı bakla) Tradescantia mikronükleus testleri yaygın bir şekilde Stamen Tüyü Mutasyon Testinde olduğu kullanılmaktadırlar. verimli gibi bu test için de birçok amaçla sonuç eldesi, güvenilir ve daha fazla mutajenik görüntüleme yapılabilmektedir. istatistiki analizlere sunması, Bunlar; Sıvı denemeleri için: Bilinen istatistiki açıdan örneklem kimyasal solüsyonlar, bilinmeyen kirletici Yüksek olanak yüksek sayısına izin vermesi ve anlamlı sonuçlar karışımları. vermesinden Gaz denemeleri için: Bilinen gazlı analizlerden dolayı daha kromozomal başarılı oldukları kimyasallar, bilinmeyen karışımlar bilinmektedir (Labay et al., 2001, Majer İn situ görüntüleme için: Yüzey suları et al., 2001, Pastor et al., 2001, Schweikl (ırmak, göl, gölet, haliç), dış ortam et al., 2001, Hessel et al., 2001, Garewal havası, iç ortam havası (kapalı alanlar) ve et al., 1993, Maluf ve Erdtmann., 2001, dış ortamdan gelen radyasyon. Schneider Toprak et al., 2001, Rozgaj ve ekstraktları: Su çözgeni, Kasuba., 2000, Naccarati et al., 2000). organik çözünebilir madde. Mikronükleus Radyasyon: İyonize radyasyon ve UV, testleri insanlarda lenfositler, epitel hücreler ve fibroblastlar nötron ve alfa partikülleri gibi dokularda şeklinde yapılabildiği gibi (Fenech ve diğ. 2003) 1994b). farklı hücre ve bitkilerde de polen ana hücrelerinde sıralanabilirler (Ma et al., İLHAN 41 Şekil 3. Tradescantia da mayoz bölünmenin tetrad safhasındaki Mikronükleuslar (Ma et al., 1994b) Sonuç ve Tartışma durum haline gelmiştir. Tüm bu sebepler İnsanların da içerisinde olduğu canlılığın göz sınırları içerisinde ekolojik çevre ile olan organizmaların etkileşimde çeşitli fiziksel, kimyasal ya kullanılarak değerlendirilmeleri için ve da diğer olumsuz etmenlerden öncelikle elde edilen sonuçların bilimsel açıdan genetik uygulanabilmesi açısından anlamlı olarak yapının korunması önüne gerekmektedir. Türlerin çoğalabilmesi ve geliştirilen genetik yapılarını bulunmaktadır. sağlıklı bir şekilde açısından DNA, yapılarının sonraki nesillere aktarabilmesi kromozom ve gen işlevselliğini kaybetmeden yüksek pek alındığında, model çok Bu duyarlılıkta canlı sistemler mutasyon testlerin olan ve testi herbirisi vermiş oldukları sonuçlar bakımından yetkin sayılan testlerdir. Bu testlerin görev yapması bu noktada oldukça uygulandığı, biyomonitör sistem olarak ta önemlidir. Genetik materyalde meydana ifade edilebilen bitkiler alemi, canlıların gelebilecek mutasyonlar, populasyonları genetik materyallerinde çeşitli faktörlere da etkileyebilmektedir. Bunun yanısıra bağlı insan değişikliklerin sağlığının çeşitli karsinojenik etkilerden de korunabilmesi elzem bir olarak meydana gelen gözlemlenmesinde değerlendirilmesinde ve referans 42 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri niteliğindedirler. Dolayısıyla bu canlıların Yapılan bu derlemede, özellikle son kullanılmasıyla mutasyon yıllarda bitkisel organizmalar için populer testleri de aynı zamanda diğer canlılar olarak kullanılan bitki gen mutasyon açısından da testleri (Klorofil Mutasyonları, Polen Literatüre bakıldığında bitkisel organizmalarda geliştirilen önemli olmaktadır. son yıllarda mutasyon Mutasyonları (Mısırda Mutasyonları), Waxy Somatik Lokus Mutasyonlar testlerinin yoğun bir şekilde yapıldığı (Tradescantia Stamen Tüy Mutasyonu) görülmektedir (Poli et al., 2003; Yi H ve ve bitki kromozom mutasyon testleri Meng Z, 2003; Minouflet et al., 2005; (Kök Ucu Hücreler Testi (Mitotik Analiz Wang ve Wang, 1999; Ivanova et al., ve 2005; Jiang et al., 1998; Duan et al., Kromozomal Anomaliler, Mikronükleus 1998; Carreas ve diğ., 2006). Oluşumları) Kullanışlı biyoanalizler testleri mutajenlerin Bitkisel organizmalar için mutasyon genel arasında olan çoğu çevresel değerlendirilmesinde biyoindikatörler Mitotik İndeksin Hesaplanması), gibi önemli mutajenite hakkında bilgiler verilmiştir. testleri kullanılan olarak olarak yüksek bitkilere dayanan mutasyon değerlendirildiğinde, bu testlerin yüksek testleri bazı avantajlara sahiptirler. Bu verimlilikte, testler genellikle özel yapısal ya da zaman aralığında ve kullanılan bitkisel lojistik desteklerden bağımsız olan düşük organizma açısından hassas oldukları maliyetli test sistemleridir ve aşırı örnek görülmektedir. Elde edilen sonuçlar göz kullanımına önünde ya da kompleks örnek düşük maliyette, bulundurulduğunda uygun bu konsantrasyon prosedürlerine gereksinim derlemenin daha fazla bitkisel organizma göstermezler (Rodrigues, 1999a). için mutajenite testlerinin optimal koşullarda, hassas ve uygun kullanımına İLHAN 43 öncülük edebilmesi açısından referans bir bioassay. Atmospheric Environment, 40: çalışma olabileceği ve bilimsel açıdan 7824-7830. destek sunabileceği düşünülmektedir. Duan CQ, Hu B, Wang ZH, Wen CH, Yan SQ, Jiang XH, Wang DK, Li Q, Kaynaklar: Liang XF 1998. Tradescantia bioassays Acar O, Demirbas S, Ilhan D, Ozdinc for the determination of genotoxicity of N 2010. The Effects Of Glyphosate water in the Panlong River, Kunming, Isopropylamine People’s Republic of China. Mutation on Mitotic Activity, Superoxide Dismutase and Peroxidase Research, 426: 127-131. Activities of Allium cepa L. Root Tips, Fenech M, Chang WP, Kirsch-Volders Fresenius Environmental Bulletin, vol. M, Holland N, Bonassi S, Zeiger E 19, pp. 522-525. 2003. Akı C, Karabay Ü 2004. Genetik "HUMN Project: Detailed Description of Laboratuvarı Kitabı. The Scoring Criteria for The Cytokinesis- Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Block Micronucleus Assay Using Isolated Yayınları, No.38, Çanakkale. Human Lymphocyte Cultures.", Mutat Akı C 2011. Genel Genetik Kitabı. Kriter Re., 534 (1-2): 65-75. Yayınları, Yayın No: 73, ISBN: 978-605- Ford JH, Schultz CJ, Correll AT 1988. 5863-68-5, İstanbul Chromosome elimination in micronuclei: Carreas HA, Pignata ML, Saldiva PHN A common of hypoploidy. Am J Hum 2006. In situ monitoring of urban air in Genet, 43: 733-40. Cordoba, the Garewal HS, Ramsey L, Kaugars G, Tradescantia-micronucleus (Trad-MCN) Boyle J 1993. Clinical experience with Uygulama Argentina using Human Micronucleus Project. 44 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri the micronucleus assay. Cellular Waters in a Mining Region of Southwest Biochem, 17: 206-12. Bulgaria. Journal of Cell and Molecular Grant WF, Zinoveva-Stahevitch AE, Biology, 4: 99-106. Zura KD 1981. Plant genetic test system İlhan D 2008. Tradescantia pallida H., for the detection of chemical mutagens. Allium cepa L., Vicia faba L., bitkilerinde In: Stich HF, and San RHC, (Eds) Short bazı genotoksik bileşiklerin genetiksel term test etkilerinin for chemical carcinogens. belirlenmesi. Çanakkale Springer-Verlag, New York, Heidelberg, Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Berlin. 200-216. Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale Hessel H, Radon K, Pethran A, Maisch İlhan D, Akı C 2009. Evaluation of B, Grobmair S, Sautter I 2001. The Genetic Effects of Some Genotoxic genotoxic risk of hospital, pharmacy and Compounds in Tradescantia pallida H. medical occupationally With Micronucleus and Stamen-Hair exposed to cytostatic drugsevaluation by Mutation Test. Fresenius Environmental the micronucleus assay. Mutat Res, 497: Bulletin, Vol.18, No:10, pp. 1828-1831. 101-9. Jiang YG, Yu ZD, Liu GZ, Chen RZ, Ilhan D, Aki C 2010. Mutagenicity of Peng GY 1998. Genotoxicity of water Sunset Yellow and Brilliant Black in samples from the scenic Lijang river in Vicia faba L. and Allium cepa L. the Guilin area, China, evaluated by Fresenius Tradescantia personnel Environmental Bulletin, bioassays. Mutation Vol.19, No:5, pp 769-772. Research, 426: 137-141. Ivanova E, Staikova TA, Velcheva I Labay K, Ould-Elhkim M, Kles V, 2005. Cytogenetic Testing of Heavy Guffroy M, Poul JM, Sanders P 2001. Metal and Cyanide Contaminated River Effects of griseofulvin in medium-term İLHAN 45 liver carcinogenesis assay and peripheral elevated risk of genetic damage and in blood micronucleus test in rat. Teratog chemoprevention trials. Mutat Res, 489: Carcinog Mutagen, 21: 441-51. 147-72. Ma Maluf SW, Erdtmann B 2001. Genomic TH, Cabrera GL, Cebulska- Wasilewska A, Chen R, Loarca F, instability Vandererg AL, Salamone MF 1994a. Fanconi anemia assessed by micronucleus Tradescantia-Stamen-Hair-Mutation analysis Bioassay – A Collaborative Study on electrophoresis. Cancer Genet Cytogenet, Plant Genotoxicity Bioassays for the 124-5. International Chemical Minouflet M, Ayrault S, Badot PM, Safety, WHO, The United Nations, Mut. Cotelle S, Ferard JF 2005. Assessment Res., 310: 211-220. of The Genotoxicity of Ma TH, Cabrera GL, Chen R, Gill BS, Using Vicia-Micronucleus, Tradescantia- Sandhu SS, Vanderberg AL, Slamone Micronucleus and Tradescantia-Stamen- MF 1994b. Tradescantia-Micronucleus Hair Mutation Bioassays. Journal of Bioassay – A Collaborative Study on Environmental Radioactivity, 81: 143- Plant Genotoxicity Bioassays for the 153. International Naccarati A, Molinu S, Mancuso M, Program Program on on Chemical in Down and syndrome single-cell 137 and gel Cs Radiation Safety, WHO, The United Nations, Mut. Siciliano Res., 310: 221-230. Cytogenetic Majer BJ, Laky B, Knasmuller S, lymphocytes of mitochondrial disease Kassie F 2001. Use of the micronucleus patients. Neurol Sci, 21: 963-5. assay with exfoliated epithelial cells as a Nilan RA 1978. Potential of plant genetic biomarker for monitoring individuals at system for monitoring and screening G, Migliore damage in L 2000. peripheral 46 Bitkilerde Kullanılan Mutajenite Testleri mutagens. Environ. Health Perspect. 27: Malformation, plenum Press, New York, 181-196. London. 285-314. Pickrell JK, Reich D 2014. Toward a Rodrigues GS 1999a. Bioensaios de new history and geography of human Toxicidade genes informed by ancient DNA. Trends Superiores: Tradescantia (MCN, SHM), Genet. 30(9):377-389. Milho e Soja. Embrapa Meio Ambiente, Pastor S, Gutierrez S, Creus A, Circular Tecnica 02. Jaguariuna, 30. Xamena N, Piperakis S, Marcos R Rozgaj 2001. Cytogenetic analysis of Greek Chromosome aberrations and farmers using the micronucleus assay in micronucleus frequency in peripheral lymphocytes and buccal cells. anaesthesiology personnel. Arh Hig Rada Mutagenesis, 16: 539-45. Toksikol, 51: 361-8. Poli P, Mello MA, Buschini A, Castro Schairer LA, Santkulis RC, Tempel VLSS, Restivo FM, Rossi C, Zucchi NR 1981. Monitoring ambient air for Genetica R, Kasuba com V., Plantas 2000. The mutagenicity using the higher plant Genotoxicity Induced by The Fungicide Tradescantia. In: Tice RC, Costa DL, Fenarimol in Mammalian and Plant Cells Scheich KM (Eds) Genotoxic effects of by Use of The Single- airborne Agents, Plenum Press, New TMAD 2003. Electrophoresis Evaluation Assay. of Cell Gel Mutation York. 123-140. Research, 540: 57-66. Schneider M, Diemer K, Engelhart K, Redei GP, Acedo GN, Sandhu SS 1984. Zankl H, Trommer WE, Biesalski HK Mutation induction and detection in 2001. Arabidopsis. In Chu, EHY, and Generoso and E on the number of micronuclei in WM lymphocytes in smokers and their role in (Eds) Mutation, Cancer and Protective effects of vitamins C İLHAN ascorbate free radical formation in 47 parameters as effected by environmental plasma. Free Radic Res, 34: 209-19. mutagens. Mutation research. 31: 49-56. Schweikl H, Schmalz G, Spruss T 2001. Wang The induction of micronuclei in vitro by Tradescantia-Micronucleus Test on The unpolymerized resin monomers. J Dent Genotoxicity Res, 80: 1615-20. Mutation Research, 426: 151-153. Szövenyi P, Devos N, Weston DJ, Yang Yi H, Meng Z 2003. Genotoxicity of X, Hock Z, Shaw JA, Shimizu KK, Hydrated Sulfur Dioxide on Root Tips of McDaniel SF, and Wagner A 2014. Allium sativum and Vicia faba. Mutat. Efficient Res., 537 (1): 109-14. Purging of Deleterious S,Wang of X 1999. UV-B The Radiation. Mutations in Plants with Haploid Selfing. Zijno A, Marcon F, Leopardi P, Genome Biol. Evol. 6(5):1238-1252. Salvatore G, Carere A, Crebelli R P, 1994. An assessment of the in vivo Verschaeve M, Volders K 1989. The clastogenicity of erythrosine. Fd Chem mouse bone marrow micronucleus assay Toxic 32: 159-63. can be used to distinguish aneugens from (http://www.nadidem.net/bmk/ clastogens. Mutagenesis, 4: 6-11. Genotok04.pdf), (22.03.2008) Vanparys P, Vermeiren F, Sysmans M, (http://botit.botany.wisc. Temmerman R 1990. The micronucleus /botany_130/Eukaryotic_Cell/Cell.htm) assay as a test for the detection of ,(22.03.2008) Vanderkerken K, Vanparys aneugenic activity. Mutat Res, 244: 95103. Vig BK 1975. Soybean (Glycine max): a new test system for study of genetic edu/courses
