Drosophila melanogaster'de parkin geni ile etkileşen ve lokomotor davranışı etkileyen genlerin genomik ilişkilendirme modeliyle saptanması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DAMLA AYGÜN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ERGİ DENİZ ÖZSOY
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Tez kapsamında, lokomotor davranışı etkilediği iyi bilinen, Drosophila melanogaster'deki parkin geni mutantının genom çaplı ilişkilendirme analizi (GWAS) için kullanılmasıyla, parkin ile etkileşen ve lokomotor davranışı etkileyen diğer genlerin bulunması amaçlanmıştır. Tezin temel yöntemi, bir genin farklı genomlardaki ifade farklarından yola çıkarak, ilgili genin etkilediği özelliği etkileyen diğer genleri saptamayı olanaklı kılan "gizli genetik varyasyonun" salınması esasına dayanmaktadır. Bu bağlamda kullanılan gen, parkin, D.melanogaster'de yer almaktadır ve insan PARK2 geninin ortoloğudur. Lokomotor davranış açısından, D.melanogaster'de lokomotor davranış bileşeni olan ve parkin mutasyonlarının fenotipik yanıtlarını değiştirdiği bilinen irkilme sıçrama yanıtı çalışılarak fenotipik skorlar elde edilmiştir. Deneylerde, lokomotor davranışın ilerleyen yaşa bağlı olarak değişen yanıtlarını elde etmek amacıyla, parkin genini taşıyan stok ve kontrol stokları, genomları dizilenmiş ve genomik mimarisi yaklaşık 5 milyon SNP ile ayrıntılı bir şekilde ortaya konmuş 115 Drosophila Genetik Referans Paneli (DGRP) soyu ile çaprazlanmıştır. DGRP soyları ile, herhangi bir biyolojik özelliğin fenotip skorları kullanılarak, özelliği etkileyen genleri bulmayı sağlayan genom çaplı ilişkilendirme analizi (GWAS) kolaylıkla yapılabilmektedir. Drosophila parkin homozigotunun (parkin/parkin; w1118/w1118) ve bu genin kontrol stoğunun (parkin+/parkin+;w1118/w1118) DGRP soylarıyla çaprazlanmasıyla oluşan yavru döller, erkek ve dişiler olarak, irkilme-sıçrama davranışı için 3 yaş grubunda (0,15 ve 30 gün) ayrı ayrı fenotiplenmiştir. Öncelikle, parkin mutantı ile kontrolü arasındaki fenotipik farkın genomdan genoma (soydan soya) değiştiği gözlenmiştir. Elde edilen fenotip skorları ile varyans analizi (ANOVA) gerçekleştirildiğinde, fenotipik fark büyüklüğü ve yönü bakımından görülen bu değişimlerin, genotip x genotip etkileşiminin varlığını doğrulayan bir şekilde, istatistiksel olarak yüksek bir anlamlılık derecesinde olduğu saptanmıştır. Ardından, varyans analizleriyle hesaplanan genotip x genotip etkileşim terimlerinin istatistiksel anlamlılığına dayanan bir GWAS gerçekleştirilmiştir. Bu GWAS sonucunda, her yaş grubu için, temel SNP minör alel frekansı 0.05 çerçevesinde elde edilen ilişkilenmeler içerisinde, fenotipik kategoriler açısından (dişi etkisi; erkek etkisi, erkek-dişi farkı büyüklüğü) en az bir tanesi p= 10-5 düzeyinde ilişkilenme gösteren genetik varyantlar-genler belirlenmiştir. Bu ölçütler çerçevesinde, her üç yaş grubunda (0, 15 ve 30 gün yaş) sırasıyla 91, 75 ve 64 genetik varyant tespit edilmiştir. Tespit edilen genlerin kromozom lokasyonları biyolojik süreçteki etkileri ve insan ortologları bakımından incelemesi yapılmıştır. Sonuçta bu genlerin lokomotor davranışla ilgili süreçlerde ve lokomotor bozuklukla karakterize olan birçok hastalıkla ilişkili olduğu görülmüştür. Bu bağlamda; lokomotor davranışın altını çizen genetik yapının etkileşimsel bileşenleri konusunda önemli ipuçları elde edildiği söylenebilir. Etkileşimde bulunması olası olan bu genler içerisinde, lokomotor davranışın genetik repertuarına katkı sağlayacak birçok yeni gen bulunmasının yanısıra, Parkinson gibi lokomotor bozuklukla ilişkili hastalıklar açısından önemli bilgiler sunacağı düşünülen genler de yer almaktadır. Anahtar Kelimeler: Drosophila, lokomotor davranış, epistasi, parkin, genom çaplı ilişkilendirme analizi (GWAS)