Comparative analysis of teafs and NP analysis to integrate interactome and transcriptome data to reveal response to C-pulse in Saccharomyces cerevisiae
Etkileşim ve anlatım verisinin bütünleştirilmesi yöntemleri olan teafs ve NP analizi ile Saccharomyces cerevisiae?nin glikoz vurumuna tepkisinin karşılaştırmalı analizi
- Tez No: 255883
- Danışmanlar: PROF. BETÜL KIRDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Kısıtlı glikoz ortamında yetiştirilen S. cerevisiae hücrelerinde ani glikoz girdisi karmaşık bir tepki mekanizmasını tetikler. Glikoz girdisinden sonra zamansal seri anlatım verisi kullanılarak değişime en anlamlı yanıt veren genler belirlenebilir. Fakat seri anlatım verisi ile etkileşim verisi bütünleştirilerek tepkinin dinamiği açığa çıkarılabilir ve aynı zamanda daha anlamlı önermeler düzenlenebilir. Bu çalışmada daha önce önerilen TEAFS ve NP analizi isimli etkileşim ve anlatım verilerini bütünleştirmeye yarayan iki farklı yöntem kullanılarak glikoz girdisinden sonra gözlenen zamansal seri anlatım verisi analiz edilmiştir. TEAFS yönteminde, var/yok ölçütüne göre her zaman noktası için koşula bağlı ağlar oluşturuldu. Etkileşim ağının bölgesel dinamik topolojisini analiz edebilmek için aynı GO biyolojik süreç terimleri ile ilintili ve etkileşim içerisinde olan protein gurupları biyolojik süreç birimleri olarak tanımlandı. Daha sonra bu birimlerin topolojik özelliklerinin standart sapmaları puanlanarak, glikoz girdisinden sonra etkin olan biyolojik süreçler belirlendi. Zamansal seri anlatım verisinin tamamı kullanılarak bu şekilde tespit edilen birimler içinde en etkin olanlar ribozom oluşumu, transkripsiyon, rRNA üretimi, transkripsiyon düzenlenmesi ve translasyon düzenlenmesi birimleri olarak tespit edilmiştir. RNA polimeraz II ilerleticisi ile transkripsiyon düzenlenmesi ile ilintili birim zamansal seri anlatım verisinin parçalı olarak analizlerinin hepsi ile tespit edilmiştir. Bu parçalı analizlerde sırasıyla dokuz, altı ve 96 adet etkin birim saniyelere, dakikalara ve saatlere özgü birimler olarak tespit edilmişlerdir. NP analizinde ise etkileşimleri ilişkili, ters ilişkili veya ilişkisiz olarak sınıflandırarak protein-protein etkileşim ağı genel bir etkin ağa indirgendi. Anlatım görüntülerinin hiyerarşik olarak sınıflandırılması ile benzer anlatım görüntülerine sahip dört birim belirlendi. Bu birimlerin gen varlıkbilimsel açıklamaları glikoz girdisinden sonra azaltılmış ve artırılmış biyolojik süreçleri ve bunların olası etkileşimlerini açığa çıkardı. Sekizinci dakikaya kadar M biriminin anlatım seviyesi anlamlı bir şekilde azalmış, P biriminin ki ise artmıştır. Sekizinci dakikadan sonra ise bu iki birimin anlatım seviyeleri ters yönde değişmeye başlamıştır. D biriminin anlatım seviyesi M biriminin ki ile benzer bir görüntüyü daha düz bir şekilde göstermiştir. S biriminin anlatım seviyesi ise zaman içinde neredeyse hiç değişmemiştir. P, M, D ve S birimlerindeki genlerin sırası ile 147, 97, 169 ve 137 farklı GO biyolojik süreçle ilintili oldukları bulundu. P biriminin ilintili olduğu GO terimleri ribozom oluşumu, transkripsiyon ve rRNA üretimidir. Metabolik üretim, yükseltgenme indirgenme, ısıya hücresel tepki ve taşınım terimleri M birimi ile ilintili olarak bulundu. S biriminin translasyon, DNA tamiri, taşınım, hücre döngüsü, kromatin değişikliği ve glikoliz terimleri ile ilintili olduğu tespit edildi. D biriminin ise taşınım, protein aminoasit fosforlaşması ve ubikutine bağlı protein parçalanması süreci terimleri ile ilintili olduğu tespit edildi. S ve D birimlerinin ikisinin de transkripsiyonla önemli ölçüde ilintili olduğu bulundu. Hücre duvarı oluşumu ile ilgili bir gen olan PSA1?nın P ve D birimleri arasındaki iletişimi sağladığı ve kromatin toparlanması ile ilgili bir gen olan HHF1?in ise P ve M birimleri arasındaki iletişimi sağladığı tespit edildi. Aynı anlatım verisinden iki farklı yöntemle tespit edilen etkin biyolojik süreçler karşılaştırılarak iki yöntemin avantaj ve dezavantajları yorumlandı.
Özet (Çeviri)
Sudden glucose introduction to S. cerevisiae cells grown in carbon limited medium triggers a complex response mechanism. Time series expression data can be used to identify differentially active genes after the C-pulse. However, in order to reveal dynamics of the response and formulate more meaningful hypotheses, integration of interactome data and transcriptome data can be useful. In this study, two previously proposed integrative methods, Topological Enrichment Analysis of Functional Subnetworks (TEAFS) and NP analyses were applied using the time series expression data. In TEAFS, condition specific networks corresponding to each time point were constructed based on presence/absence criteria. In order to analyze local dynamic topological changes in the interaction network biological process modules as group of connected proteins with the same GO biological process term were identified. Then standard deviations of topological parameters of the modules were scored to identify significantly active biological processes after the C-pulse. 216 distinct modules were identified as active. The most active modules during overall time span were found to be related to ribosome biogenesis, transcription, rRNA processing, regulation of transcription and translation. Module related to regulation of transcription from RNA polymerase II promoter was identified in all distinct time spans. Nine, six and 96 active modules were identified as seconds, minutes and hours specific modules respectively. In NP analysis, protein-protein interaction network were reduced to a global active subnetwork (NP network) by classifying interactions as correlated, anti-correlated or not correlated based on expression profiles. Four modules of similar expression profiles were determined by hierarchical clustering of expression profiles. Gene Ontology annotations of these modules revealed down-regulated or up-regulated biological processesand their possible interactions after a glucose pulse. The expression level of module M decreased and that of module P increased significantly with time until the 8th minute. The expression levels of these two modules changed in opposite directions after 8th minute. The expression level of D module displayed similar trends with M module but in a more smooth way. The expression level of module S was almost constant over entire time. The genes of P, M, D and S modules were found to be enriched in 147, 97, 169 and 137 distinct GO biological process terms, respectively. The module P was enriched in GO annotations related to ribosome biogenesis, transcription, and rRNA processing. Metabolic process, oxidation reduction, cellular response to heat and transport were found to be enriched terms in module M. The module S was enriched in translation, DNA repair, transport, cell cycle, chromatin modification, and glycolysis. The module D was enriched in the terms transport, protein amino acid phosphorylation, and ubiquitin-dependent protein catabolic process. Enrichment in transcription in both S and D modules were significant. PSA1 which is related to cell wall biosynthesis was determined to be contributing to the communication between P and D modules and HHF1 which is related to chromatin assembly was identified to be contributing to the communication between P and M modules. The active biological processes which were identified by two distinct approaches using the same transcriptome data set were compared in order to interpret the advantages /disadvantages of these two approaches.
Benzer Tezler
- Effects of performance appraisal system on the job effectiveness
Performans değerlendirme sisteminin verimlilik üzerinde etkisi
SHAHLA GAFAROVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İşletmeİstanbul Aydın Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM ÖZARI
- Ulusal futbol takımlarının deplasman ve kendi sahalarındaki performans kararlılığının analizi
The analysis of performance consistency of national soccer teams in home and away game
AZİZ GÜÇLÜÖVER
Doktora
Türkçe
2016
SporKırıkkale ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KUTLU
- UEFA Avrupa Liginde müsabakalardan galip ve mağlup ayrılan takımların bazı parametreler açısından karşılaştırmalı analizi
A comparative analysis of the teams who won and lost the matches in the UEFA Europe League in Terms of some parameters
TURGAY GÖZÜBÜYÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
SporYozgat Bozok ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YEŞİM KARAÇ
- Bursa'daki futbol taraftarlarının, Bursaspor ve üç İstanbul (Beşiktaş, Fenerbahçe, Galatasaray) kulübünü destekleme motivasyonları: Özdeşleşme ve psikolojik bağlılık düzeylerinin davranışsal sadakate etkisi
The motivations of the football fans in Bursa supporting the club of Bursaspor and three Istanbul clubs (Beşiktaş, Fenerbahçe, Galatasaray): The effect of identification and psychological commitment levels on behavioural loyalty
YUSUF BAHADIR DOĞRU
Doktora
Türkçe
2019
Halkla İlişkilerKocaeli ÜniversitesiHalkla İlişkiler ve Tanıtım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İDİL SAYIMER
- Betonarme endüstriyel binalarda yapısal yangın güvenliğinin ulusal ve uluslararası standardlar kapsamında incelenmesi
Investigation of structural fire safety in reinforced concrete industrial buildings within the scope of national and international standards
GÖKTUĞ ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU