Su piresi olarak da bilinen Daphnia pulex, suda yaşayan küçük bir kabuklu (crustacea) olup, balıklar için önemli bir besin kaynağıdır. Kozmopolitan bir dağılım gösterip, Amerika, Avrupa ve Avustralya boyunca yayılım göstermektedir. Daphnia pulex, ekolojik ve evrimsel çalışmalarda araştırmacıların sıklıkla kullandığı bir organizmadır. Bu organizmaların toksinlere olan duyarlılıkları da onları çevre sağlığının değerlendirilmesi ve korunması için ideal bir indikatör tür yapmaktadır.
Daphnia pulex farklı bir biyolojiye sahiptir, yumurtaları yüz yıllar boyunca sedimentlerde hareketsiz (dormant) bir şekilde durabilmektedir. Bu yüzden araştırmacıların önceki popülasyonların çevresel streslere adaptasyon seviyelerini de izleyebilmeleri mümkün olabilmektedir. Örnek olarak maden yataklarındaki metal toksisitesi verilebilir.
Ayrıca “Ekolojik Genomiks” için yeni bir model organizma olarak da gündeme gelmektedir. Bu yeni alanın amacı çevre ile genler arasındaki etkileşimin nasıl olduğunu en iyi şekilde anlamaktır. Daphnia pulex, şimdiye kadar akuatik ekosistemlerin bütünlüğünün izlenmesinde kullanılan bir türdü. Fakat bu küçük organizma ve insanlar arasındaki ortak bazı genlerle, insan sağlığıyla doğrudan ilişkili konuları ele almada bu türün bir vekil olabileceğinin onaylanabileceği söylenmekte. Bu durum da insan hastalıklarıyla çevresel kalite çalışmalarının birleştirilmesini başlatabilmektedir.
Daphnia ile ilgili birçok çalışma yapılmaktadır ve bu çalışmaların, çalışma ile ilgili protokollerin yer aldığı uluslararası bir ağ oluşturulmuştur. Bu ağ Daphnia Genomiks Birliği (Daphnia Genomics Consortium) olarak adlandırılıp 475’ in üzerinde bilim insanından oluşmaktadır ve hala da büyümeye devam etmektedir. Buradaki araştırmacıların amacı insan sağlığı ve çevreyle ilişkili olan toksinlerin tanımlanmasında hızlı ve ucuz tarama yöntemlerini geliştirmektir. Bu yüzden de model organizmaların gen ekspresyon profillerini kullanarak geliştirme yollarına yoğunlaşmışlardır. Ancak şimdiye kadar yapılan gen ekspresyon çalışmaları temel olarak meyve sineği (Drosophila melanogaster) ve fare (Mus musculus) gibi genom dizileri tamamlanmış geleneksel model organizmalarla sınırlandırılmıştır. Science Dergisinde geçtiğimiz günlerde “The Ecoresponsive Genome of Daphnia pulex” adlı makalenin yayınlanması ile bu konu ile ilgili güzel gelişmelerin olduğu görülmüştür.
Daphnia pulex Genomu
Daphnia pulex, genomu sekanslanan ilk kabukludur. DNA’ sı çok miktarda gen içermektedir. Kimyasalların ya da çevresel kirleticilerin 
(pollutant) toksisite testini sıçan ve fareler üzerinde denemelere gerek kalmadan analiz edilmesine yardımcı olabilmektedir. Science dergisinde yayınlanan makaleye göre bu canlının genom büyüklüğü ~200 megabaz olup 30,907 gen içermektedir. Bu durum genlerdeki duplikasyon oranının artışı sonucu oluşmaktadır. Daphnia’ nın geniş çevre şartlarına ve streslerine nasıl adapte olabileceği de bu şekilde açıklanabilmektedir.
Daphina’ daki genlerin sayısı insanlardakinden daha fazladır. Bazı genlerin ortak kullanımı ve tatlısu besin ağlarındaki koruyucu rollerinden dolayı, Daphia’ nın strese özgü gen ekspresyon profillerinin hem ekosistem hem de insan sağlığı korunmasında önemli olabileceği düşünülmektedir.
Daphnia’ nın gen ekspresyon modelleri çevresine bağımlı olarak değişmektedir. Kimyasal içeren suda bulunan bir su piresi, içerisinde kimyasal bulunmayan ve bu suya adapte diğer su pirelerinden farklı olarak bazı genlerinin ekspresyon seviyeleri değişmektedir.
Sonuç olarak, Daphnia pulex‘ in genom sekansı tamamlandığından dolayı insan ve çevre sağlığı ile ilişkili toksinlerin tanımlanmaları aşamasındaki rolleri daha iyi anlaşılabilecektır.
Kaynaklar:
http://www.nature.com/news/2011/110203/full/news.2011.71.html
http://www.sciencemag.org/content/331/6017/555
http://newsinfo.iu.edu/news/page/normal/17183.html
https://daphnia.cgb.indiana.edu/Home
