Titanyum dioksit (TiO2) ve çinko oksit (ZnO) nanopartiküllerinin Allium cepa L. kök meristem hücreleri üzerine genotoksik etkilerinin RAPD-PCR ile belirlenmesi

Abstract

Nanoteknoloji çok hızlı bir şekilde gelişmekte olan araştırma alanlarının başında gelmektedir fakat nanopartiküllerin çevreye olan zararları tam olarak belirlenememiştir. Bu çalışmada, TiO2 ve ZnO nanopartiküllerinin Allium cepa L'nin kök meristematik hücreleri üzerine toksik etkisi araştırılmıştır. Çalışmada A. cepa'ya artan dozlarda (10, 100, 1000 µg/ml) nanopartiküller verildi ve 72 saat sonunda kontrol grubu ile kıyaslama yapılmıştır. DNA izolasyonu ile genomik DNA elde edilmiş ve 4 primer kullanılarak RAPD-PCR uygulanmıştır. RAPD-PCR profiline göre 4 primerden toplam 135 bant elde edilmiştir. 4 primerle uygulanan TiO2 ve ZnO nanopartiküllerin her bir uygulama konsantrasyonlarında farklı polimorfik bantlar elde edilmiştir. Bu polimorfizm, kontrole göre bantların yoğunluklarının artması, azalması, bantların yok olması ya da yeni bantların oluşması şeklinde elde edilmiştir. Yeni bantların oluşumu en çok TiO2 ve ZnO nanopartiküllerin yüksek konsantrasyonlarında görülmüştür. Uygulama sonuçlarına göre, TiO2 ve ZnO nanopartiküllerinin A. cepa kök hücreleri üzerindeki genotoksik etkileri 72 saat sonunda artan dozlar ile doğru orantılı olarak artış göstermiştir. Sonuç olarak, RAPD analizi ile tespit edilen DNA polimorfizmleri, çevre toksikolojisi için bir araştırma aracı olarak kullanılabileceğini ve daha ileri toksikolojik değerlendirmeler için alt yapı oluşturabileceğini göstermektedir.

Nanotechnology is at the foreground of rapidly developing research fields but the damage to the environment of the nanoparticles has not been fully determined. In this study, the toxic effect of TiO2 and ZnO nanoparticles on root meristematic cells of Allium cepa L. was investigated. In study, A. cepa was given nanoparticles at increasing doses (10, 100, 1000 µg/ml) and compared to the control group after 72 hours. Genomic DNA was obtained by DNA isolation and RAPD-PCR was performed with 4 primers. According to the RAPD-PCR profiles, a total of 135 bands were obtained from 4 primers. Different polymorphic bands were obtained at each treatment concentration of TiO2 and ZnO nanoparticles applied to 4 primers. This polymorphism has been shown to increase or decrease the density of the bands occurred, the disappearance of the bands, or the formation of new bands when compared to the control group. The formation of new bands was mostly obtained from high concentrations of TiO2 and ZnO nanoparticles. According to application results, the genotoxic effects of TiO2 and ZnO nanoparticles on A. cepa root cells increased in directly proportion with increasing doses at 72 hours. As a result, DNA polymorphisms detected by RAPD analysis can be used as a research tool for environmental toxicology and may constitute a source for further toxicological evaluations.