Metabolik sendromda mitokondriyal yolakların genomik ve metabolomik ilişkisinin araştırılması
Investigation of the genomic and metabolomic associations of mitochondrial pathways in metabolic syndrome
- Tez No: 1018052
- Danışmanlar: PROF. DR. ASUMAN GEDİKBAŞI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları, Genetik, Biochemistry, Endocrinology and Metabolic Diseases, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Karşılaştırmalı genomik, Yeni nesil dizileme, Comparative genomics, High throughput sequencing
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Metabolik sendrom, kardiyometabolik hastalık riskini artıran ve obezite ile insülin direnci ekseninde çok faktörlü patofizyolojik süreçlerin etkileşimi ile ortaya çıkan heterojen bir klinik fenotiptir. Bu çalışmanın amacı, metabolik sendrom ve komponentlerinde mitokondriyal fonksiyonda rol alan nükleer ve mitokondriyal genlerdeki varyasyonların ve metabolit profillerinin çoklu-omik yaklaşımla bütüncül olarak değerlendirilmesi ve yolak düzeyindeki ilişkilerin ortaya konulmasıdır. Keşifsel bir vaka-kontrol tasarımına sahip bu çalışmaya, 10 metabolik sendrom tanılı ve hiçbir metabolik sendrom komponenti bulunmayan 5 kontrol olmak üzere toplam 15 katılımcı dahil edildi. Tüm genom dizileme verileri, MitoCarta veritabanında yer alan mitokondriyal fonksiyonla ilişkili 1136 nükleer gen ve mitokondriyal genom ile sınırlandırılarak analiz edildi; allel ve genotip frekansları gruplar arasında karşılaştırıldı. Ayrıca plazmada hedeflenmemiş metabolomik ve lipidomik profilleme gerçekleştirildi. Veriler gen-metabolit entegrasyonu ve yolak zenginleştirme analizleri ile değerlendirildi. Metabolik sendrom ve/veya komponentleri ile kontrol grupları arasında mitokondriyal fonksiyonla ilişkili 51 nükleer gende toplam 87 genetik varyasyon anlamlı farklılık gösterirken, bu varyasyonların çoğunluğu düzenleyici genomik bölgelerde yer aldı. Metabolomik ve lipidomik analizlerde toplam 94 metabolit gruplar arasında anlamlı farklılık gösterdi. Entegre yolak analizleri; pirüvat metabolizması, yağ asidi biyosentezi, pantotenat ve koenzim A biyosentezi, valin-lösin-izolösin biyosentezi, sfingolipid metabolizması ve sitrik asit döngüsü ile ilişkili yolaklarda anlamlı zenginleşme olduğunu gösterdi. Bu bulgular, mitokondriyal enerji metabolizması, lipid homeostazı, dallı zincirli amino asit metabolizması ve metabolik esneklik ile ilişkili biyolojik ağların metabolik sendrom patofizyolojisinde rol oynayabileceğine işaret etmektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, mitokondriyal fonksiyon odaklı çoklu-omik yaklaşımlarının metabolik sendromun moleküler heterojenitesini aydınlatmada, biyolojik ilişkilerin ortaya konmasında ve potansiyel biyobelirteçlerin belirlenmesinde güçlü bir analitik çerçeve sunabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Metabolic syndrome is a heterogeneous clinical phenotype that increases the risk of cardiometabolic diseases through multifactorial pathophysiological processes centered on obesity and insulin resistance. This study aimed to evaluate, using a multi-omics approach, genetic variations in nuclear and mitochondrial genes involved in mitochondrial function and metabolite profiles associated with metabolic syndrome and its components, and to characterize pathway-level relationships. This exploratory case-control study included 15 participants; 10 patients with metabolic syndrome and 5 controls without any metabolic syndrome components. Whole-genome sequencing data were restricted to the mitochondrial genome and 1136 mitochondrial function-related nuclear genes in the MitoCarta database, and allele and genotype frequencies were compared between groups. In addition, untargeted plasma metabolomic and lipidomic profiling was performed. Data were analyzed using gene-metabolite integration and pathway enrichment analyses. A total of 87 genetic variants in 51 mitochondrial function-related nuclear genes differed significantly between metabolic syndrome and/or its component groups and controls, with most variants located in regulatory genomic regions. Metabolomic and lipidomic analyses identified 94 altered metabolites. Integrated pathway analyses revealed significant enrichment of pyruvate metabolism, fatty acid biosynthesis, pantothenate and coenzyme A biosynthesis, valine, leucine and isoleucine biosynthesis, sphingolipid metabolism, and citric acid cycle pathways. These findings suggest that biological networks related to mitochondrial energy metabolism, lipid homeostasis, branched-chain amino acid metabolism, and metabolic flexibility may contribute to metabolic syndrome pathophysiology. In conclusion, multi-omics approaches focused on mitochondrial function may provide a robust framework for elucidating the molecular heterogeneity of metabolic syndrome, identifying biological relationships, and facilitating potential biomarker discovery.
Benzer Tezler
- Effect of immunosuppressive oligodeoxynucleotide A151 on inflammasome activation pathways
İmmün baskılayıcı sentetik oligodeoksinükleotid A151'in enflamazom aktivasyon yolaklarına olan etkisi
NAZ SÜRÜCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAYDA GÜRSEL
- Serum MOTS-c düzeyinin obezite ve metabolik sendrom ile ilişkisi
The relationship between serum MOTS-c levels and obesity and metabolic syndrome
BUĞRA ÜNSAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ŞEBNEM AKTARAN
- Nöron hücrelerinde, uzun süreli açlık modelinin, enerji metabolizması ve mitokondriyal fonksiyonlar üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
MELTEM PAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyokimyaAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBiyokimya ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEHİME AKSUNGAR
- Polikistik over sendromu tanılı hastaların mitokondriyal peptit düzeylerinin sağlıklı bireylerle karşılaştırılması
Comparison of mitochondrial peptide levels in patients with polycystic ovary syndrome and healthy women
İREM SÖNMEZOĞLU KÜTÜK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
İç HastalıklarıHacettepe Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN BÜLENT YILDIZ
- Dravet sendromu tanılı hastalarda mitokondriyal işlev bozukluğunun araştırılması
Investigation of mitochondrial dysfunction in patients diagnosed with dravet syndrome
GÖKÇE HEPERGİL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2026
Nörolojiİstanbul ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDİBE PEMPEGÜL YILDIZ