Geri Dön

Testis transcriptome evolution among hominids

Hominidler arası testis transkriptom evrimi

PDF İndir

  1. Tez No: 489424
  2. Yazar: EKİN SAĞLICAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET SOMEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoistatistik, Biyoloji, Biostatistics, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 91

Özet

İnsanlar ve yaşayan en yakın akrabaları arasındaki göreli testis büyüklüğü farkı dikkate değer. Her ne kadar şempanzeler insanlara filogenetik olarak daha yakın olsalar da, insanların göreli testis büyüklüğü gorillerinkine daha benzer. Şempanzelerin göreli testis büyüklüğü hem insanlardan hem de gorillerden daha fazla, dahası çok daha uzak bir tür olan makaklara daha benzer. Testis büyüklüğündeki bu farkların bu türlerdeki üreme davranışıyla ilişkili olduğu ve yakınsak olarak evrildiği düşünülmekte. Daha belirgin bir biçimde söylemek gerekirse, insan ve goril gibi tek-erkekli üreme davranışı gösteren türler küçük testislere, şempanze ve makak gibi çok-erkekli üreme davranışı gösteren türler büyük testislere sahip. Bu tez, içerisinde insan, şempanze, goril, makak, marmoset, iki farklı tür fare, sıçan, ornitorenk ve possum olmak üzere 10 farklı türe ait testis transkriptom datası barındıran, toplamda 8 RNA-dizileme ve mikroçip verisi içermektedir. Bu datasetlerini kullanarak karşılaştırmalı meta-analiz yapmaktayım. İlk olarak insan ve şempanze testislerinde farklı anlatılan genlerin, goril ve makak testis transkriptomlarıyla farklı seviyelerde ilişkilendiklerini gösteriyorum. Bu türler arasındaki testis büyüklüğü ilişkisinde olduğu gibi, bu analiz insanlarla goriller ve şempanzelerele makalar arasındaki yüksek transkripsiyon benzerliğini ortaya koyarak tüm testis gen anlatımında yakınsak evrimin izlerini açığa çıkarmakta. Bu türlerin testis transkriptom profilleri arasındakı farklılaşmayı açıklayabilecek bir olası sebep, testiste bulunan hücre tiplerinin göreli katkısı olabilir. Çalışmanın ikinci yarısında, testiste bulunan hücre tiplerinin analizde kullanılan türlerin testislerindeki göreli katkısını bulmak için fare testisinden izole edilmiş hücre tiplerinde anlatılan genleri kullandım. Bu analizin sonuçları daha önceki bulgularla tutarlı: Tek-erkekli üreme davranışına sahip türlerin testis transkriptom profilleri, mayoz öncesi ve somatik hücre tiplerinden daha yüksek oranda bir katkıya sahip, diger yandan, çok-erkekli üreme davranışına sahip türlerinki, mayoz ve mayoz sonrası hücre tiplerinden daha yüksek oranda bir katkıya sahip. Testiste bulunan hücre tiplerinin oranının gelişimle birlikte değişmesi beklenir. Bu nedenle tek-erkekli türlerin çok-erkekli türlerle kıyaslandığında daha az gelişmiş testislere sahip olduğu hipotezini test ettim. Gerçekten de, farklı türlerin tüm testis transkriptom profilleri ile olgunlaşmanın değişik aşamalarında olan fare ve makakların testis transkriptom profilleri arasındaki ilişkiyi hesapladığımda, hücre tipi analizinde elde ettiğim sonuçlara benzer sonuçlar elde ettim: Tek-erkekli türlerin testis transkriptom profilleri olgunlaşmamış fare ve makaklara benzerdi. Daha sonra bütün datasetlerinde bulunan ortak genleri, gen anlatım profillerine göre dört gruba ayırdım. Bu gruplardan ikisi (genlerin yaklaşık %53'ü) fare ve makak testis gelişim datasetlerinde ya azalan ya da artan gen anlatımı profilleri gösterdiler. Aynı genler tek- ve çok-erkekli türlerin profillerinde de ayrışmışlardı. Bu da tüm testis transkriptom profillerinin yakınsak evriminin transkriptoma büyük oranda etki ettiğine işaret etmekte. Sonuç olarak, hominidler arasında testis büyüklüğü ile üreme davranışı arasında bir ilişki olduğu her ne kadar bilinse de, bu ilişkinin transkriptom seviyesine yansıyıp yansımadığı bilinmemekteydi. Çalışmam tüm testis transkriptomunun hücre tipi oranlarından etkilendiğini ve türlerin üreme davranışına bağlı biçimde yakınsak olarak evrildiğini göstermekte.

Özet (Çeviri)

The difference in the relative testis size between humans and their closest extant relatives is remarkable. Relative testis size of humans is more similar to that of gorillas than that of chimpanzees, although chimpanzees are phylogenetically closer relatives of humans. The relative testis size of chimpanzees is larger than those of both humans and gorillas; moreover, it is more similar to that of a more distant relative: the macaque. These differences in testis sizes are thought to be related with the mating behaviour of these species and to have evolved convergently. Specifically, species with single-male mating, humans and gorillas, have relatively small testes, and species with multi-male mating, chimpanzees and macaques, have large testes. This thesis includes a total of 8 RNA-seq and microarray datasets containing testis transcriptome data of 10 different species; namely, human, chimpanzee, gorilla, macaque, marmoset, mouse of two different species, rat, platypus and opossum. I conduct comparative meta-analyses using these datasets. First, I show that genes showing differential expression in testis between humans and chimpanzees have different levels of correlation with the testis transcriptomes of gorilla and macaques. As in the relationship between testis sizes among these species, this analysis reveals signs of convergent evolution of whole testis gene expression, with higher transcriptome similarity between humans and gorillas, and higher similarity between chimpanzees and macaques. One possible reason that can explain the divergence in testis transcriptome profiles of these species is the relative contribution of cell types present in testis. In the second part of the study, I used genes expressed in isolated cell types of mouse testis to detect the relative contribution of cell types found in the testes of the species used in the analysis. The results of this analysis is consistent with the previous findings: The testis transcriptome profiles of the species with single-male mating behaviour has higher contribution from pre-meiotic and somatic cell types, however the testis transcriptome profiles of the species with multi-male mating behaviour has higher contribution from meiotic and post-meiotic cell types. The proportion of the cell types present in the testis is expected to be changing with development. I therefore tested the hypothesis that single-male species have more immature testes compared to those of multi-male species. Indeed, calculating the levels of correlation of the whole testis transcriptome profiles of different species with testis transcriptome profiles of mice or macaques at different stages of maturation, I found a similar trend with cell type analysis: Single-male species' testis transcriptome profiles similar to those of immature mice and immature macaques. I then clustered all common genes present in all the datasets into four groups based on their expression profiles. Two of the clusters (about 53\% of the genes) showed either increasing or decreasing gene expression profiles in the mouse and macaque testis development datasets. The same genes distinguished single- and multi-male species' profiles as well, indicating that convergent evolution of whole testis transcriptome profiles affects a large proportion of the transcriptome. To conclude, although a relationship between mating behaviour and testis size was known among hominids, whether such a relationship was also present at the transcriptome level was not known. My work shows that whole testis transcriptomes are affected by cell type proportions and these evolve convergently according to the mating behaviour of species.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    659139

    Convergent evolution of primate testis transcriptomes in response to mating strategy differences

    Primat testis transkriptomlarının üreme tipi farklarına cevaben yakınsak evrimi

    ETKA YAPAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyoistatistikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SOMEL

  2. Tez No

    857021

    Identification of expression levels of transcripts in tumors and tumor microenvironment and investigation of their relationship to clinical characteristics in diagnostic mantle cell lymphoma cases

    Tanısal mantle hücreli lenfoma olgularında tümör ve tümör mikroçevresindeki transkript ifadelerinin tüm transkriptom analizleri aracılığıyla belirlenmesi ve klinik karakteristiklerle ilişkilerinin araştırılması

    ESRA ESMERAY SÖNMEZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyolojiDokuz Eylül Üniversitesi

    Genom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CAN KÜÇÜK

  3. Tez No

    722009

    Anaplastik tiroid kanseri hücre hattında BIBR1532 ajanı ile telomeraz inhibisyonunun anti-kanser etkinliğinin araştırılması

    Investigation of the anti-cancer effectiveness of telomerase inhibition with BİBR1532 agent in anaplastic thyroid cancer cell line

    ECEM TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tıbbi BiyolojiEge Üniversitesi

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÇIĞIR BİRAY AVCI

  4. Tez No

    874312

    Molecular characterization of phenylethanol resistance in Saccharomyces cerevisiae

    Feniletanol direncinin Saccharomyces cerevısıae'de moleküler karakterizasyonu

    CAN HOLYAVKİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

  5. Tez No

    472911

    Development of novel tools for cancer diagnosis, prognosis and treatment using intra- or inter-species transcriptome meta-analysis

    Tür içi ve türler arası transkriptom meta-analizi kullanılarak kanser teşhisi, prognozu ve tedavisi için yeni araçların geliştirilmesi

    HUMA SHEHWANA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Genetikİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI

Geri Dön