WOLBACHIA BAKTERİLERİ VE ENTOMOLOJİDEKİ YERİ 1



Benzer belgeler
TİSK GENEL SEKRETERİ BÜLENT PİRLER'İN DÜNYADA VE TÜRKİYE'DE ÇOCUK İŞGÜCÜNE İLİŞKİN GÖRÜŞ VE ÖNERİLERİDİR

DEĞERLENDİRME NOTU: Mehmet Buğra AHLATCI Mevlana Kalkınma Ajansı, Araştırma Etüt ve Planlama Birimi Uzmanı, Sosyolog

HAYALi ihracatln BOYUTLARI

DÜNYA EKONOMİK FORUMU KÜRESEL CİNSİYET AYRIMI RAPORU, Hazırlayanlar. Ricardo Hausmann, Harvard Üniversitesi

Almanya dan Bir Örnek WESER-EMS UNION

SERMAYE PİYASASI KURULU İKİNCİ BAŞKANI SAYIN DOÇ. DR. TURAN EROL UN. GYODER ZİRVESİ nde YAPTIĞI KONUŞMA METNİ 26 NİSAN 2007 İSTANBUL

BEBEK VE ÇOCUK ÖLÜMLÜLÜĞÜ 9

Veri Toplama Yöntemleri. Prof.Dr.Besti Üstün

1 OCAK 31 ARALIK 2009 ARASI ODAMIZ FUAR TEŞVİKLERİNİN ANALİZİ

SİRKÜLER. 1.5-Adi ortaklığın malları, ortaklığın iştirak halinde mülkiyet konusu varlıklarıdır.

Buzağılarda Protein Beslemesi ve Buzağı Mamasının Önemi. Sayı:2013/Rm-37 Sayfa:

Mayoz ve Eşeyli Üreme Biyoloji Ders Notları

Rekabet Kurumu Başkanlığından,

KAPLAMA TEKNİKLERİ DERS NOTLARI

Araştırma Notu 15/177

Türkiye Ekonomi Politikaları Araştırma Vakfı Değerlendirme Notu Sayfa1

VEZNE PROGRAMINDA POSTA ÜCRETİ İLE İLGİLİ YAPILAN DÜZENLEMELER (Vezne Sürüm: )

This information on (4) Breast cancer and genetics is in Turkish Göğüs kanseri ve genetiği (İngilizce'si Breast cancer and genetics)

Romatizmal Ateş ve Streptokok Enfeksiyonu Sonrası Gelişen Reaktif Artrit

Bölüm 11. Yönetim Stratejilerinin Uygulanmasında Kullanılan Teknikler İŞLETME BİRLEŞMELERİ. (Mergers)

SERMAYE ġġrketlerġnde KAR DAĞITIMI VE ÖNEMĠ

Öğr. Gör. Süleyman GÖKMEN

Özet Metin Ekonomik Büyümenin Anlaşılması: Makro Düzeyde, Sektör Düzeyinde ve Firma Düzeyinde Bir Bakış Açısı

Üç-fazlı 480 volt AC güç, normalde-açık "L1", "L2" ve "L3" olarak etiketlenmiş vida bağlantı uçları yoluyla kontaktörün tepesinde kontak hale gelir

İçindekiler Şekiller Listesi

a) Birim sorumluları: Merkez çalışmalarının programlanmasından ve uygulanmasından sorumlu öğretim elemanlarını,

ELLE SÜT SAĞIM FAALİYETİNİN KADINLARIN HAYATINDAKİ YERİ ARAŞTIRMA SONUÇLARI ANALİZ RAPORU

YÖNETMELİK KAFKAS ÜNİVERSİTESİ ARICILIĞI GELİŞTİRME UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ YÖNETMELİĞİ

Üniversitelerde Yabancı Dil Öğretimi

AB Mevzuatının Uygulanmasına Yönelik Teknik Desteğin Müzakere Edilmesi

SÜREÇ YÖNETİMİ VE SÜREÇ İYİLEŞTİRME H.Ömer Gülseren > ogulseren@gmail.com

İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ LABORATUARI YÜZEY DOLDURMA TEKNİKLERİ

Türkiye de Dış Ticaret ve Dış Ticaret Finansmanı: İhracattaki Düşüşte Finansman Sıkıntısı Ne Kadar Etkili?

Nakit Sermaye Artırımı Uygulaması (Kurumlar Vergisi Genel Tebliği (Seri No:1) nde Değişiklik Yapılmasına Dair Tebliğ (Seri No:9))

Dünya Hububat Pazarında Neredeyiz?

TEŞVİK SİSTEMİNDE TARIM YATIRIMLARI VE KONYA

YAYGIN ANKSİYETE BOZUKLUĞU OLAN HASTALARDA NÖROTİSİZM VE OLUMSUZ OTOMATİK DÜŞÜNCELER UZM. DR. GÜLNİHAL GÖKÇE ŞİMŞEK

ANKARA EMEKLİLİK A.Ş GELİR AMAÇLI ULUSLARARASI BORÇLANMA ARAÇLARI EMEKLİLİK YATIRIM FONU ÜÇÜNCÜ 3 AYLIK RAPOR

EĞİTİM BİLİMİNE GİRİŞ 1. Ders- Eğitimin Temel Kavramları. Yrd. Doç. Dr. Melike YİĞİT KOYUNKAYA

ÖNSÖZ. Sevgili MMKD üyeleri,

İnşaat Firmalarının Maliyet ve Süre Belirleme Yöntemleri Üzerine Bir Alan Çalışması

BURSA DAKİ ENBÜYÜK 250 FİRMAYA FİNANSAL ANALİZ AÇISINDAN BAKIŞ (2005) Prof.Dr.İbrahim Lazol

MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE SU KĠRLĠLĠĞĠ KONTROLÜ YÖNETMELĠĞĠ UYGULAMALARI

YAZILI YEREL BASININ ÇEVRE KİRLİLİĞİNE TEPKİSİ

Azospermi Nedir, Belirtileri Nedir, Nas l Tedavi Edilir?

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİNİN KALİBRASYONU VE DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN HUSUSLAR

KADININ STATÜSÜ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ. Tarımda Kadınların Finansmana Erişimi Esra ÇADIR

YÖNETMELİK ANKARA ÜNİVERSİTESİ YABANCI DİL EĞİTİM VE ÖĞRETİM YÖNETMELİĞİ BİRİNCİ BÖLÜM. Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar

TEŞVİK BELGELİ MAKİNA VE TEÇHİZAT TESLİMLERİNE UYGULANAN KDV İSTİSNASINDA BİR SORUN

AFRİKA HASTALIĞI -SIĞIRLARIN NODÜLER EKZANTEMİ -LUMPY SKIN DISEASE (LSD)

Elektrik Dağıtım Şirketlerinin Satın Alma-Satma ve İhale Prosedürlerinin Hazırlanması ve Uygulanmasına İlişkin Yeni Yönetmelik Yayımlandı

İSTANBUL KEMERBURGAZ ÜNİVERSİTESİ BURS YÖNERGESİ. BİRİNCİ BÖLÜM Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar

ÇALIŞMA VE SOSYAL GÜVENLİK BAKANLIĞI İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ. İş Sağlığı ve Güvenliği Fayda-Maliyet Analizi Proje Raporu

Rekabet Kurumu Başkanlığından, REKABET KURULU KARARI

SEYAHAT PERFORMANSI MENZİL

Kıbrıs ın Su Sorunu ve Doğu Akdeniz in Hidrojeopolitiği

BÖLÜM 3 FREKANS DAĞILIMLARI VE FREKANS TABLOLARININ HAZIRLANMASI

01 OCAK 2015 ELEKTRİK AKIMI VE LAMBA PARLAKLIĞI SALİH MERT İLİ DENİZLİ ANADOLU LİSESİ 10/A 436

LABORATUVARIN DÖNER SERMAYE EK ÖDEME SİSTEMİNE ETKİSİ. Prof. Dr. Mehmet Tarakçıoğlu Gaziantep Üniversitesi

ANALOG LABORATUARI İÇİN BAZI GEREKLİ BİLGİLER

Başbakanlık (Hazine Müsteşarlığı) tan:

EĞİRDİR VE BEYŞEHİR GÖLLERİNİN UYDU VERİLERİ VE TOPOĞRAFİK HARİTA YARDIMIYLA KIYI ÇİZGİSİ DEĞİŞİMLERİ

Doğada yaşayan canlıların tamamı hücrelerden oluşmuştur. Canlılardan bazıları tek bir

Tablo 45 - Turizm İşletme Belgeli Tesislerde Konaklama ve Belediye Sayıları

HEPATİT C SIK SORULAN SORULAR

Emtia Fiyat Hareketlerine Politika Tepkileri Konferansı. Panel Konuşması

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

Psikolojiye Giriş. Gözden geçirme oturumları. Evrim ve Akılcılık Ders 10. Pazartesi, 26/02, Salı, 27/02,

3- Kayan Filament Teorisi

ÇALIŞAN SAĞLIĞI BİRİMİ İŞLEYİŞİ Hastanesi

Hücre zedelenmesi etkenleri. Doç. Dr. Halil Kıyıcı 2015

BEBEK FORMÜLLERİ TEBLİĞİ

GENEL BİYOLOJİ UYGULAMALARINDA AKADEMİK BAŞARI VE KALICILIĞA CİNSİYETİN ETKİSİ

Şaft: Şaft ve Mafsallar:

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 6. Hafta Oda Akustiği

MİKRO, KÜÇÜK VE ORTA ÖLÇEKLİ METAL İŞLERİ TESİSLERİNDE ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN ARAŞTIRILMASI

ÇEVRE KORUMA KURUMSAL SOSYAL SORUMLULUK

MAKÜ YAZ OKULU YARDIM DOKÜMANI 1. Yaz Okulu Ön Hazırlık İşlemleri (Yaz Dönemi Oidb tarafından aktifleştirildikten sonra) Son aktif ders kodlarının

Bitkisel Dokular, Bitkinin Kısımları, Meristem Doku

ARAŞTIRMA RAPORU. Rapor No: XX.XX.XX. : Prof. Dr. Rıza Gürbüz Tel: e-posta: gurbuz@metu.edu.tr

Şekil 3-1: "ÇED İzni Alanı"nın ve "Proje Alanı"nın Yeri... 4

YEMEK HİZMETLERİ MEMNUNİYET ÖLÇÜM ANKETİ DEĞERLENDİRME RAPORU

İSTANBUL ( ). İDARE MAHKEMESİ BAŞKANLIĞI NA GÖNDERİLMEK ÜZERE ANKARA İDARE MAHKEMESİ BAŞKANLIĞI NA. : TMMOB Şehir Plancıları Odası (İstanbul Şubesi)

ÇUKUROVA'DA OKALİPTÜS YETİŞTİRİCİLİĞİ VE İDARE SÜRELERİNİN HESAPLANMASI

Tam yağlı süt ürünleri tüketen erkeklere kötü haber

2 Gemi Kiralama ve Demuraj-Dispeç Hesapları

KURUYEMİŞ SEKTÖR RAPORU

Rekabet Kurumu Başkanlığından, REKABET KURULU KARARI

2. Söz konusu koruma amaçlı imar planı üst ölçek plana aykırı hususlar içermektedir.

Proteinler. Fonksiyonlarına göre proteinler. Fonksiyonlarına göre proteinler

Olasılık ve İstatistik Dersinin Öğretiminde Deney ve Simülasyon

KAVRAMLAR. Büyüme ve Gelişme. Büyüme. Büyüme ile Gelişme birbirlerinden farklı kavramlardır.

YERİNDE BALANS ALMA İŞLEMİ: EKONOMİK ve TEKNİK YÖNDEN BİR İNCELEME. Dr. İbrahim H. Çağlayan VibraTek Ltd Şti

Meriç Uluşahin Türkiye Bankalar Birliği Yönetim Kurulu Başkan Vekili. Beşinci İzmir İktisat Kongresi

KÜRESEL GELİŞMELER IŞIĞI ALTINDA TÜRKİYE VE KUZEY KIBRIS TÜRK CUMHURİYETİ EKONOMİSİ VE SERMAYE PİYASALARI PANELİ

TÜRKİYE DE YER KAYNAKLI ISI POMPASI UYGULAMA ÖRNEKLERİ

AÇIKLAYICI BİLGİ NOTU

Halkla İlişkiler ve Organizasyon

Doç. Dr. Eyüp DEBİK

Performans Yönetimi Hakkında Ulusal Mevzuatın Avrupa Standartlarıyla Uyumlaştırılmasına Yönelik Tavsiyeler

Transkript:

BAHÇE 32 (1-2): 63 68 2003 WOLBACHIA BAKTERİLERİ VE ENTOMOLOJİDEKİ YERİ 1 NurdanTOPAKCI 2 Hüseyin GÖÇMEN 3 ÖZET Wolbachia spp. (Rickettsiaceae), yatay ve dikey olarak taşınan obligat, hücre içi bakteriyel parazitler olup böcek türlerinin %16 dan fazlasında ayrıca Crustaceae, Acarina, ve nematodları da içeren birçok omurgasız konukçuda bulunur. Konukçularının üremesi üzerine partenogenesis, erkek öldürücülük, feminizasyon ve sitoplazmik uyumsuzluk şeklinde anormal üreme değişikliklerine neden olmaktadırlar. Bununla birlikte verimsiz döllerin oluşumuna ve popülasyonda cinsiyet oranının bozulmasına da etkilidir. Konukçularının üremesi ile ilgili bu etkilerinden dolayı, Wolbachia, zararlı böcek ve hastalık vektörlerinin mücadelesinde kullanılabilecek potansiyele sahiptir. Anahtar Kelimeler: Wolbachia, Erkek Öldürücülük, Sitoplazmik Uyumsuzluk SUMMARY WOLBACHIA BACTERIA AND THEIR ENTOMOLOGICAL IMPORTANCE Wolbachia species are maternally and horizontally inherited, obligate, intracellular bacterial parasites that infect an extremely wide range of invertebrates, including many insect species, crustaceans, arachnids and nematodes. Infections with Wolbachia have been associated with various reproductive abnormalities in the host, such as parthenogenesis, feminization, male-killing and cytoplasmic incompability. It has been proposed that the changes in host reproduction induced by these bacteria could be used to control pests and disease vector. Keywords: Wolbachia, Male-killing, Cytoplasmic Incompatibility GİRİŞ Wolbachia, Rickettsiaceae familyasına ait, gram negatif bakterilerdir. Bunlar obligat, hücre içi organizmalar olup, arthropodların üreme ile ilgili dokularında bulunurlar. Yatay ve dikey olarak taşınırlar (15). Dünyadaki en yaygın bakteri grubu olduğu düşünülmektedir. 1 Yayın Kuruluna geliş tarihi: Ocak, 2004 2 Araş. Gör., Akdeniz Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü ANTAKYA 3 Doç. Dr., Akdeniz Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü ANTAKYA 63

Rickettsiaceae familyasında bulunan ve önemli insan patojenleri olan birçok türün aksine Wolbachia türleri, insanlarda hastalığa neden olmaz. Bu bakterilerin neden olduğu sendromlar, yalnızca omurgasızlarda görülmektedir. Konukçularının üremesi üzerine müdahale ederek, sitoplazmik uyumsuzluk, partenogenesis, erkek öldürücülük, virülenslik ve feminizasyon şeklinde üreme değişikliklerine neden olurlar (6). Halihazırda Wolbachia genusuna ait Wolbachia melophagi Nöller, W. persica Suitor and Weiss, ve W. pipiens Hertig türleri belirlenmiştir (9,16). Coccoid veya bacilliform şeklinde olan bu bakteriler, iki membranlıdır ve ortalama uzunluğu 0.8-1.5 µm dir (13). Wolbachia sp, ilk kez 1924 yılında Hertig ve Wolbach tarafından sivrisineğin (Culex pipiens L.) (Diptera:Culicidae) üreme dokularında saptanmıştır. Bunun ilk tanımlanması aynı böcekte 1936 yılında W. pipiens olarak Hertig tarafından yapılmıştır (15). Konukçu Dizisi ve Yayılışı Sadece dişi sitoplazması ile taşınan Wolbachia nın somatik dokularda da varlığına rastlanmıştır (4). Wolbachia nın farklı konukçularda yer almasına bağlı olarak bulunduğu somatik dokular da değişiklik göstermektedir. Örneğin çeşitli Drosophila türleri, C. pipiens L., Ephestia cautella (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae), Aedes albepictus Hauston (Dip: Culicidae) un erkek ve dişileri ile Glossina morsitans Westwood (Dip: Glossinidae) erkeğinde, somatik Wolbachia enfeksiyonu görülmüştür. Bu konukçulardaki enfekteli dokular; beyin, kas, ortabağırsak, salgıbezleri, malpigi boruları, yağ dokuları, kanatlar, hemolenf, testis ve ovarilerdir (4). Son yıllarda yapılan çalışmalar, Wolbachia spp nin böcek türlerinin %16 sında bulunduğunu göstermektedir (15). Wolbachia nın saptandığı böcek takımları Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, Hemiptera, Homoptera, Lepidoptera ve Orthoptera olarak belirtilmiştir (14). Yapılan surveylere göre Wolbachia, böceklere ek olarak, akar ve nematodlarda da yaygın olarak görülmüştür (8,15). Wolbachia ile enfekteli türlerin sayısının her geçen gün arttığı bilinmektedir. Konukçuları şu ana kadar tam olarak belirlenememiştir (8,14,15). 1990 lı yıllarda Polymerase Chain Reaction (PCR) daki gelişmelerle birlikte, araştırmacılar, konukçu dışında kolayca kültüre alınamayan Wolbachia yı moleküler olarak belirlemeye çalışmışlardır (16). Wolbachia nın yayılması ve yoğunluğunun sistematik surveyi, PCR a dayalı metotlarla mümkün olmaktadır. 16S rdna ve ftsz (bakteriyel hücre döngüsü geni) çalışmaları ve spesifik primerlerle yapılan PCR denemeleri, Wolbachia nın konukçu dizisi surveyi için hızlıca bilgi edinilmesine olanak vermektedir. Wolbachia, ftsz gen sekansına bağlı olarak A dan F ye kadar altı gruba ayrılmıştır. Wolbachia nın A ve B ırkları böceklerin büyük bir kısmını, C ve D ırkı nematodları, E ırkı Collembolaları, F ırkı da termitleri enfekte etmektedir (8). Konukçusunun Üremesi Üzerine Etkileri Konukçularının üreme sistemleri içinde yaşayan bakteri, bir generasyondan diğerine, dişi yumurta sitoplazması yoluyla taşınmaktadır. Nadiren yatay taşındığının kanıtının olmasına rağmen Wolbachia bakterileri, öncelikli olarak anadan yavruya dikey olarak taşınmakta ve konukçu üremesine müdahale ederek konukçu ü- remesini birkaç yolla değiştirmektedirler. Daha önce yapılan çalışmalar, bu grup üyelerinin nematodlarla mutualistik bir ilişkileri olduğunu göstermesine rağmen, arthropodlarda tersine konukçuya bir faydasının olmadığını, konukçu üremesini etkileyerek değişik fenotipleri teşvik ettiğini ortaya koymaktadır (12). Bunlar, feminizasyon, partenogenesis indüksiyon, erkek öldürücülük, virülenslik ve sitoplazmik uyumsuzluktur. 1. Feminizasyon (F) Karasal isopodlarda, (tesbih böcekleri) farklı familyalara ait türlerin yaklaşık yarısında, Wolbachia nın feminizasyonu teşvik ettiği görülmektedir. Bununla ilgili en iyi çalışılan örnek Armadillidium vulgare Latreille (Isopoda: Armadillidiidae) dir. Bu bakteriler, cinsiyet belirlenmesini bozmakta ve genetik erkekler, fonksiyonel fenotipik dişilere dönüşmektedir (3,6,15). Crustacelerde, cinsiyet farklılığı androjen bezler tarafından üretilen erkeklik hormonları ile kontrol edilmektedir. Eğer 64

androjen bezleri farklılaşması varsa, hormon, erkek gelişimini teşvik etmektedir. Androjen bez farklılaşması yoksa, dişi gelişmesi gerçekleşmektedir. Wolbachia, konukçunun feminizasyonunu teşvik eden bezlerin gelişimini baskılayarak erkekleri dişilere dönüştürmektedir. Bazı Wolbachia ırkları, androjen bezler ve androjen hormon üzerinde etkili olarak feminizasyona neden olurken, bazı ırklar sadece androjen bez gelişimini engelleyerek etkili olmaktadırlar. Wolbachia, konukçu hormonlarını dişi gibi değiştirerek yumurta ürettirmektedir (2,6,15). 2. Partenogenesisin Teşvik Edilmesi (PI) Partenogenesisi teşvik eden Wolbachia ırkları, parazitik hymenopterlerde yaygın bir şekilde bulunur. Bunlar Trichogramma, Aphytis, Encarsia, Leptopilina, ve Muscidifurax cinsleri olarak belirtilmiştir (15). Fakat son yıllarda a- karlarda ve thripslerde de bulunduğu belirtilmiştir (6). Wolbachia, çiftleşmeye gerek olmadan, sadece dişilerin doğmasına izin verecek şekilde, konukçuya müdahale etmekte ve döllenmemiş yumurtalardan dişilerin gelişimi (thelytokie), ergin dişiler tarafından taşınan mikroorganizmaların varlığı ile artmaktadır. Haplodiploid böcek konukçularında, cinsiyet belirleme ploidiye bağlı olmakta ve döllenmiş yumurtalar diploid dişi üretirken, döllenmemiş yumurtalar haploid erkek üretmektedir. Wolbachia, çekirdekte kromozom duplikasyonu sayesinde, döllenmemiş yumurtalardan dişilerin gelişimine izin vermektedir. Böylece partenogenetik dişilerin üretilmesini teşvik etmektedir. Bu partenogenik dişiler, seksüel erkeklerle çiftleştiklerinde, diploid dişiler meydana gelmektedir (2,6,15). Wolbachia nın gamet duplikasyonuna nasıl neden olduğunun belirlenmesi ise detaylı moleküler ve sitogenetik çalışmaları gerektirmektedir (15). 3. Erkek Öldürücülük (MK) Bugüne kadar erkek öldürücü Wolbachia, Adalia bipunctata L. (Coleoptera: Coccinellidae) ve Acraaea encedon L. (Lepidoptera: Nymphalidae) olmak üzere iki türde bulunmuştur (6). Bakteri, selektif olarak enfekte ettiği erkek yumurtaları öldürmektedir. Erkek embriyo öldürücü bakteriler, yumurtadan çıkan bireylerin henüz açılmayan kardeş yumurtalarla beslendiği türlerde, ya da açılan yumurtadan çıkan kardeşler arasında, besin açısından rekabet olan böceklerde etkili ve yaygındır. Bunlarda dişi konukçular yumurtadan çıktığı zaman erkeklerle besin açısından rekabete girmemektedirler. Çünkü dişiler, erkekleri oluşturacak yumurtalarda beslenirler. Bu durumda erkek konukçuların ölümü, dişi olan kardeşlerinin hayatta kalma oranını artırmakta ve Wolbachia ile enfekteli dişilerin hayatta kalma şansı da artmaktadır (6,16). 4. Virulenslik (Öldürücülük) Son yıllarda yapılan çalışmalarda, Wolbachia enfeksiyonunun neden olduğu yeni bir fenotip de, laboratuvarda Drosophila melanogaster (Diptera: Drosophilidae) üzerinde gösterilmiştir (6). Bu sinekler virülent Wolbachia ile enfekte edildiklerinde, dokularında dejenerasyon meydana gelmiş ve zamanından önce ölmüşlerdir. Popcorn olarak isimlendirilen bu ırkın karakteristik etkisi, beyin hücreleri üzerinde olmaktadır. Ancak bu ırk, enfekte edilmiş Drosophila ile enfekte edilmemiş dişiler çiftleştiğinde CI ya neden olmamaktadır ( 6). 5. Sitoplazmik Uyumsuzluk (CI) 1950 li yıllarda Culex spp de tür içi çaprazlamalarda uyumsuzluk olduğu ve ya çok az nesil üretebildikleri, ya da hiç üretemedikleri keşfedilmiştir. Bu durum, daha sonra sitoplazmik uyumsuzluk olarak isimlendirilmiştir (15). İlk kez 1920 li yıllarda Culex spp de saptanan Wolbachia ile bu durum arasında bir ilişki olduğu, 1970 li yıllarda belirlenebilmiştir. Bu çalışmalarda, sitoplazmik uyumsuzluk ile, antibiyotik tedavisi yapılarak elemine edilen Wolbachia arasında bağlantı olduğu saptanmıştır (15). Wolbachia nın konukçu üremesi üzerine o- lan en yaygın etkisi sitoplazmik uyumsuzluk olup, bu konuda yapılmış olan çalışmalar çok daha fazladır. Drosophila yı da içeren bazı türlerde, sitoplazmik uyumsuzluğa rastlanmaktadır. Sitoplazmik uyumsuzluk, enfekteli erkek ve enfekteli olmayan dişiler arasında görülen bir 65

embriyo (döllenmiş yumurta) ölümüdür. Embriyo ölümünün nedeni sperm ve yumurta arasındaki uyumsuzluktan kaynaklanmaktadır (12). Sitoplazmik uyumsuzluğun tek yönlü ve iki yönlü olmak üzere iki formu vardır. Tek yönlü uyumsuzluk, Wolbachia enfekteli spermin, enfekteli olmayan yumurtayı döllemesiyle olmaktadır. Karşıt bir çaprazlanmada, enfekteli dişi ile enfektesiz erkek çiftleşmesi ise uyumludur. Diğer bir deyişle, enfekteli dişiler, enfektesiz olanlarla yarış dışında olmakta ve Wolbachia taşıyanların oranı popülasyonda artmaktadır. İki yönlü uyumsuzluk ise, erkek ve dişi farklı Wolbachia ırkları bulundurduğunda olmaktadır (15). Biyokimyasal esasları tam anlaşılamamasına rağmen enfekteli erkeklerin Wolbachia içermeyen olgun sperm ürettikleri, bakterinin kendini sperme bağlayamamasına rağmen bilinmeyen bir mekanizma ile bir toksin ürettiği ve bu toksinin konukçu spermini değiştirdiği bilinmektedir (5). Sperm sadece aynı Wolbachia ırkını içeren yumurtaları döllemektedir. Böylece enfekteli olmayan dişilerle olan üreme azalmaktadır. Tersine Wolbachia taşıyan dişi ile enfekteli, ya da enfektesiz erkekler çiftleşirlerse, yaşayabilir yumurtalar üretilmektedir. Çünkü dişide yaşayan Wolbachia, spermlerin tam yaşayabilmesi için her nasılsa eski haline getiren bir antidot üretmektedir (16). CI nın etkinliğinin belirlenmesinde bakteriyel ırk, konukçu genotipi ve bakteriyel yoğunluk olmak üzere birkaç faktör bulunmaktadır. Bazı durumlarda bir grupta birden fazla fenotip görülebilmektedir. Örneğin, Lepidoptera da CI, F ve MK, Tetranychidlerde CI ve PI gözlenir. CI, ilk kez kırmızı örümceklerden Tetranychus urticae Koch de (Acarina: Tetranychidae) saptanmıştır (3,7,8,11,16,17). Dikey ve Yatay Taşınma Arthropodlarda, tür içindeki yeni Wolbachia enfeksiyonları yatay taşınma ile olmaktadır. Aynı türün, enfekteli ve enfekteli olmayan parazitoitleri aynı yumurtayı parazitleyebilir ve enfekteliden enfekteli olmayan parazitoit larvaya %30 dan daha yüksek oranda Wolbachia taşınması olabilmektedir. Bu sonuç parazitik arılarda yatay taşınmanın sık olduğunu göstermektedir (3). FtsZ geni çalışmaları, Wolbachia nın türler arasında yatay taşındığını açıkça göstermektedir. Parazitik arı Nasonia giraulti (Hymenoptera: Pteromalidae) ve konukçusu etsineği (Protocallifora) ndeki her bir Wolbachia ırkının, filogenetik olarak yakın akraba olduğu belirlenmiştir. Bu bulgu parazitler ve konukçular arasında taxonlararası taşınma olduğunu ortaya koymaktadır (15). A. vulgare de bireyler arasında kandan kana olan temas, yatay taşınmayı sağlamaktadır. Ancak diğer türlerdeki yatay taşınma yolu bilinmemektedir. Laboratuvar denemeleri, A. vulgare de yaralanmanın arkasından hemolenfe temas yolu ile veya Wolbachia nın mikroenjeksiyonu ile yatay taşınmanın olduğunu göstermiştir (6). Bakterinin dişi sitoplazması vasıtasıyla dikey olarak taşındığı ve erkek konukçuları öldürdüğü ile ilgili ilk kayıt 1950 li yıllardır (10). Gotoh ve ark. (8) yaptıkları çalışmada, Wolbachia nın iki kırmızı örümcek türündeki dikey taşınmasını araştırmışlardır. Dişileri Wolbachia ile enfekteli T. kanzawai Kishida bireylerinin, enfekteli veya enfektesiz olup olmamasına bakılmadan erkek bireylerle çiftleştirildiğinde, enfekteli nesil ürettikleri, enfektesiz dişilerin ise Wolbachia sız nesil ürettikleri görülmüştür. Wolbachia ve Yeni Tür Oluşumu Bazı biyologlar, böcek konukçularının üremeleri üzerine önemli bir etkiye sahip olan bu endosimbiyontların, yeni böcek türlerinin ortaya çıkmasında (speciation) katkısı olduğunu belirtmektedirler (16). Wolbachia ile enfekteli erkek, enfektesiz dişi ile çiftleştiğinde döl üretememektedir. Çünkü enfekteli sperm sitoplazması ile enfektesiz yumurta sitoplazması uyumsuzdur. Ancak diğer çiftleşmeler verimli döller üretmektedir. Bu düzenleme, sadece dişi ile yeni döllere geçen Wolbachia nın konukçularda hızlıca yayılmasını sağlar. Bazı bilim adamları konukçu böcek popülasyonu farklı Wolbachia ırkları ile enfekte edilirse, yeni tür oluşumunun sağlanacağını savunmaktadırlar (16). Bu konu ile ilgili olarak farklı Wolbachia ırkı taşıyan iki yakın akraba parazitik arı türü N. longicornis (Hym: Pteromalidae) ve N. giraulti 66

(Hym: Pteromalidae) ile çalışılmıştır. N. longicornis erkeği ile N. giraulti dişisi arasında ve N. longicornis dişisi ile N. giraulti erkeği a- rasında olan çiftleşmelerde, ya çok az hibrit döl üretilmekte, ya da hiç üretilmemektedir. Fakat bu türler, antibiyotik ile muamele edildiklerinde normal sayıda hibrit döl üretilmektedir. Bu da yeni bir tür olarak değerlendirilmektedir. Kimi araştıcılar da bu çalışmanın Wolbachia nın spesiasyona neden olduğunu kanıtlamayacağını bildirmektedirler (16). Wolbachia ve Zararlı Böceklerle Mücadele Konukçu popülasyonunda hızlı şekilde yayılması ve konukçularının üremesi üzerine olan etkisi nedeniyle Wolbachia bakterileri, bitki zararlılarının veya vektörlerin mücadelesinde güçlü bir potansiyel olarak görülmektedir. Bu bakterilerin zararlı mücadelesinde kullanımları doğrudan ve dolaylı şekilde olabilir. Doğrudan olarak, parazitoit ve predatörlerin etkinliğini artırmada, lokal zararlı mücadelesinde ve SIT tekniğinin etkinliğini artırmada; dolaylı olarak ise vektör olarak kullanılabilir (2,13). Parazit ve Predatörlerin Etkinliğinin Artırılması: Birçok Hymenoptera, biyolojik mücadelede zaten kullanılmaktadır. Çoğu parazitoitlerde partenogenesisi teşvik eden Wolbachia nın da bulunuyor olması, oluşan döllerin dişi olma o- ranını artırarak, popülasyon büyüme oranının genişlemesinde etkili olacaktır. Böylece, bu parazitik hymenopterler, enfekteli olmayanlara göre mücadelede daha başarılı olabilecektir. Kısaca, sadece dişilerin parazitleme kabiliyetinin olmasından dolayı Wolbachia nın etkisi ile iki kat parazitik etki sağlanmış olacaktır (2). Wolbachia, lokal zararlı popülasyonunu baskılamada kullanışlı bir araç olarak görülmektedir (2). SIT Tekniğinin Etkinliğinin Artırılması: CI, steril böcek tekniğinin (SIT) kapasitesini artıran doğal kısırlık üreten bir sistem olarak görülmektedir. Kısırlık üretimine alternatif bir metot olduğu söylenebilir. Kısır böcek salımlarda gerekli sayılar azaltılarak SIT programının maliyeti önemli oranda düşürülebilir. İzole edilmiş küçük popülasyonlar haricinde SIT tekniğinin uygulanması lojistik olarak zor olmaktadır. Bu açıdan Afrika da CI, radyasyona dayalı SIT programlarının tamamlayıcısı olarak görülmektedir (13). Dolaylı yöntem, Wolbachia nın konukçularında gen vektörü olarak kullanımıdır. Başka bir deyişle vektör olan böcekte mikrobiyal bir hastalığın taşınmasını baskılayan bir gen Wolbachia içine sokulabilirse, değiştirilmiş Wolbachia nın vektör popülasyonunda yayılmasının sağlanması ile hastalığın taşınması sınırlandırılabilmektedir. Bu teknik birkaç adımı içerir. Bunlar: Wolbachia nın hücre kültürüne alınması, Vektör böcek içine sokulması, Bu organizmaların zararlı popülasyonunda yayılmasının sağlanmasıdır (2). SONUÇ Wolbachia ve konukçuları, konukçu/parazit ilişkisinin mekanizmasını, hastalık gelişimini, parazitoit virülensliğini ve taşınma dinamiğini çalışmak için ideal adaylar olarak görülmektedir. Bu bakterilerin genomlarının çalışılması ve karşılaştırılması sadece Wolbachia nın farklı fenotipleri nasıl belirlediğine değil, aynı zamanda cinsiyet belirleme, üreme izolasyonu ve mutualistik simbiyosisin temel biyolojisinin anlaşılmasına da ışık tutmaktadır (1). Wolbachia ile ilgili olarak halen yaygın şekilde ayrıntılı çalışmalar yapılmaktadır. Ancak cevaplandırılmayı bekleyen birçok soru vardır. Örneğin; CI, PI, MK ve F nin biyokimyasal makanizması tam olarak nedir? Wolbachia nın geniş bir şekilde yayılmasının sınırı nedir? MK de bakteri, erkeğe spesifik toxin mi üretir? Eğer böyle ise bu proteinler insektisit olarak geliştirilebilir mi? Biyolojik mücadelede etkin şekilde nasıl kullanılabilir? Şu an kimi zararlıların mevcut biyotipleri, Wolbachia ile infekteli midir? Ya da tür ve biyotiplerin oluşumunda Wolbachia rol oynamakta mıdır? Sıtma mikrobunu taşıyan vektörler, Wolbachia ile enfekteli olduğunda yaşam süresinin %50 azaldığı, bu da 67

hastalığın taşınmasını %80-100 oranında azalttığına göre, Wolbachia ile bulaştırılacak olan vektörlerin patojen taşıma oranı azaltılabilir mi? KAYNAKLAR 1. Bandi, C., B. Slatko and S. L. O neill, 1999. Wolbachia Genomes and the Many Faces of Symbiosis. Parasitology Today 15(11):428-429. 2., A. M. Dunn, G. D. D., Hurst and T. Rigaud, 2001. Inherited Microorganisms, Sex-spesific Virulence and Reproductive Parasitism. Trends in Parasitology 17(2) 3. Charlat, S. and H. Merçot, 2000. News and Comment Trends. Trends in ecology and evoluation 15(11): 438-440. 4. Dobson, S. L., K. Bourtris, H. R. Braig., B. F. Jones, W. Zhou, F. Rousset, and S. O neill, 1999. Wolbachia Infections are Distributed Throughout Insect Somatic and Germ Line Tissues. Insect Biochemistry and Molecular Biology 29: 153-160. 5., E.J. Marsland, Z. Veneti., K. Bourtzis and S.L. O Neill, 2002. Characterization of Wolbachia Host Cell Range Via the in Vitro Establisment of Infections. Applied and Environ. Microbiology 68(2):656-660. 6. Doran T. and R. Moore, 2001. Application of the Reproductive Parasite Wolbachia to the Biological Control of Flystrike. Proceedings of the FLICS Conference, Launcestan. 7. Gorham, C. and Q. Fang, 2001. The Prevalence of Wolbachia in the Lone Star Tick, Amblyomma americanum (Acari: Ixodidae) In Coastal Georgia and the Temporal Infection Rate at One Location. 65 th Annual Meeting of Georgia Entomological Society, April 4-6, 2001, Gainesville, GA. 8. Gotoh, T., H. Noda and X. Y. Hong, 2003. Wolbachia Distribution and Sitoplasmic Incompatibility Based on a Survey of 42 Spider Mite Species (Acari: Tetranychidae) in Japan. Heredity 91: 208-216. 9. Hong, X. Y., T. Gotoh and H. Noda, 2002. Sensitivity Comparison of PCR for Detecting Wolbachia in Spider Mites. App. Entomol. Zool. 37(3): 379-383. 10. Hurst, G.D.D. and F.M. Jiggins, 2000. Male-killing Bacteria in Insects: Mechanisms, Incidence, and Implications. Emerging Infectious Diseases 6(4):329-336. 11. Kaiser, J.O., 2002. Timing is Everything for Wolbachia Hosts. Science 296:999. 12. McGraw, E. A. and S. L. O neill, 1999. Evoluation of Wolbachia Pipientis Transmission Dynamics in Insects. Trends in Microbiology 7(7): 297-302. 13. Sinkins S. P. and L. S. O neill, 2000. Wolbachia as a Vehicle to Modify Insect Populations. In: Insect Transgenesis Methods and Applications (Eds: Handler, A. M., James, A. A.). Boca Raton, CRC Press. pp: 271-284. 14. Werren, J. H., D. Windsor and L. Guo, 1995. Distribution of Wolbachia Among Neotropical Arthropods. Proceedings of the Royal Society of London Ser. B. Biol.Sci. 262: 197-204. 15.Werren, J.H., 1997. Biology of Wolbachia. Annual Review of Entomology 42: 587-609. 16. Zimmer. C., 2001. Wolbachia:A Tale of Sex and Survival. Science 292: 1092-1095. 17. http://130.102.150.4/about.cfm) 68