İnsan genomunda retrotranspozon ve endojen retrovirüs analizleri
Retrotransposon and endogenous retrovirus analysis in human genome
- Tez No: 496258
- Danışmanlar: PROF. DR. NERMİN GÖZÜKIRMIZI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Transpozonlar olarak adlandırılan hareketli genetik elementler insan genomunun yaklaşık olarak %45'ini kapsamaktadır. Bu elementlerin %8'i insan endojen retrovirüslerinden (HERVs) oluşmaktadır. Endojen retrovirüslerin bir sınıfı olan HERV-K elementlerinin genoma sonradan eklenmiş olan ve hareket kaabiliyeti en fazla olan endojen retrovirüsler oldukları bilinmektedir. Bu endojen retrovirüsler, hareket kabiliyetlerinden dolayı genomda insersiyon polimorfizmlerine neden olabilmektedir. Arpa bitkisinde keşfedilmiş olan Sukkula, Nikita, BAGY2 ve soya bitkisinde keşfedilmiş olan SIRE1 retrotranspozonlarına birçok bitki türünde rastlanmıştır. Bu çalışmada, bitkilere özgü olan bu retrotranspozonlar ile HERV-K6 ve HERV-K11 endojen retrovirüslerinin insan genomunda varlığının ve hareketlerinin IRAP yöntemi ile tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, farklı yaş gruplarında olan (10-79 yaş) 24 farklı bireye ait (12 kadın ve 12 erkek) kan örneklerinden elde edilmiş olan genomik DNA örnekleri ile Sukkula, SIRE1, Nikita, BAGY2 IRAP primerleri kullanılarak insan genomunda bu retrotranspozonların analizi yapıldı ve bu retrotranspozonların insan genomunda varlığı ve genomda hareketli oldukları tespit edildi. Sukkula retrotranspozonu için tüm bireyler arasında %8-100 oranında, kadınlar arasında %10-91 oranında ve erkekler arasında %13-100 oranında polimorfizm tespit edildi. SIRE1 retrotranspozonu için tüm bireyler arasında %0-38, kadınlar arasında %0-38, erkekler arasında %0-31 polimorfizm tespit edildi. Nikita IRAP PCR sonuçlarına göre ise, tüm bireyler arasında, kadınlar arasında ve erkekler arasında %0-36 polimorfizm oranı gözlendi. BAGY2 retrotranspozonu için yapılan PCR sonucuna göre tüm İNSAN GENOMUNDA RETROTRANSPOZON VE ENDOJEN RETROVİRÜS ANALİZLERİ xv bireyler arasında %0-27, kadınlar arasında %0-21 ve erkekler arasında %0-27 oranında polimorfizm tespit edildi. HERV-K6 ve HERV-K11 endojen retrovirüsleri IRAP PCR sonuçlarına göre; HERV-K6 endojen retrovirüsünün tüm bireyler arasında %0-70 oranında polimorfizm gösterdiği, HERV-K11 endojen retrovirüsünün ise tüm bireyler arasında %0-38 oranında polimorfizm gösterdiği tespit edildi. HERV-K6 endojen retrovirüsünün kadınlar arasındaki polimorfizm oranı %0-70, erkekler arasındaki polimorfizm oranı ise %11-60 olarak saptandı. HERV-K11 endojen retrovirüsü için ise kadınlar arasında %0-38, erkekler arasında %0-25 oranında polimorfizm tespit edildi. Çalışma grubumuz farklı yaş gruplarından olan bireylerden oluşmaktadır. Bu nedenle farklı yaş grupları arasında bu retrotranspozon ve endojen retrovirüsler açısından polimorfizm farklılıkları olup olmadığı da araştırıldı. Ancak yaşla ilişkili olabilecek herhangi bir polimorfizm gözlenmedi. Bu çalışmada, SIRE1 retrotranspozonuna ait iç domen dizileri (gag, RT, env) PCR ile insan genomunda çoğaltıldı ve dizi analizine gönderildi. Dizileme sonuçlarına NCBI veritabanında BLAST analizi yapıldı. Buna göre; gag domeni 17. kromozomda 3 bölgede, 8. kromozomda 2 bölgede, RT domeni 22. kromozomda tek bölgede, env domeni ise 1. kromozomda 3 bölgede insan genomunda eşleşmiştir. Gag domeninin 17. Kromozomdaki eşleşmelerinin benzerlik oranları % 86.55, %86,90 ve %87.73 olarak; 8. Kromozomdaki eşleşmelerinin benzerlik oranları ise %87.50 ve %88.69 olarak bulundu. RT domeninin 22. kromozomda eşleşme gösterdiği bölgenin benzerlik oranı %85.50 olarak bulundu. Env domeninin 1. Kromozomdaki eşleşmelerinin benzerlik oranı ise %93.97, %90.12 ve %89.89 olarak bulundu. Bu tez çalışmasından elde edilen sonuçlar; bitki genomlarında bulunan Sukkula, SIRE1, Nikita ve BAGY2 LTR retrotranspozonlarının insan genomunda da var olduklarını ve genomda polimorfizme neden olabildiklerini göstermektedir. Ayrıca, HERV-K6 ve HERV-K11 insan endojen retrovirüslerinin insan genomunda neden oldukları polimorfizmler IRAP yöntemi ile bu çalışmada tespit edilmiştir. Bu çalışma; retrotranspozonlar ve endojen retrovirüslerin hareketlerinden kaynaklanan polimorfizmlerin insan genomuna olan etkilerinin anlaşılabilmesi ve retrotranspozonlar ve endojen retrovirüslerin genomların evrimindeki rolünün belirlenebilmesi için bir model oluşturabilir.
Özet (Çeviri)
Mobile genetic elements described as transposons comprise an estimated 45% of the human genome, and 8% of these elements are Human Endogenous Retroviruses (HERVs). HERV-K elements are the youngest and most active endogenous retroviruses and they could cause insertion polymorphisms in the human genome. Sukkula, Nikita, BAGY2 and SIRE1 are plant specific retrotransposons and identified in many plant species. In this study, we aimed to identify these plant specific retrotransposons and HERV-K6 and HERV-K11 endogenous retroviruses movements with IRAP PCR analysis in the human genome. For this purpose, isolated DNA samples belonging to 24 different adults (12 females and 12 males) with different age groups (10-79 ages) were screened using Sukkula, Nikita, BAGY2, SIRE1 IRAP primers. We identified Sukkula, SIRE1, Nikita, BAGY2 retrotransposons in the human genome. We observed 8-100% polymorphism ratios in all samples, 10-91% in females (12 females), and 13-100% in males (12 males) for Sukkula retrotransposon. We also detected 0- 38% polymorphism rates in all samples, 0-38% in females (12 females), and 0-31% in males (12 males) for SIRE1 retrotransposon. According to the Nikita PCR results, there were 0-36% polymorphism rates in all subjects, and in females and males. We found 0-27% polymorphism ratios in all samples, 0-21% in females, 0-27% in males for BAGY2 retrotransposon. We also observed 0-70% polymorphism ratios in all subjects for HERV-K6 RETROTRANSPOSON AND ENDOGENOUS RETROVIRUS ANALYSIS IN HUMAN GENOME xvii endogenous retrovirus and 0-38% polymorphism rates for HERV-K11 endogenous retrovirus. There were 0-70% polymorphism ratios in females, 11-60% polymorphism ratios in males for HERV-K6 endogenous retrovirus. There were 0-38% polymorphism ratios in females, 0-25% polymorphism ratios in males for HERV-K11 endogenous retrovirus. Our study gorup composed of subjects with different ages groups. We also investigated differences among different age groups and we didn't determined any significant age specific differences among samples for Sukkula, SIRE1, Nikita, BAGY2, HERV-K6 and HERV-K11. In this study, the internal domain sequences (gag, RT, env) from the SIRE1 retrotransposon were amplified in the human genome by PCR and were sent to sequence analysis. BLAST analysis was performed on the NCBI database for the sequencing results. According to results; The gag domain matches the human genome with 3 different region on the 17th chromosome, 2 different region on the 8th chromosome; the RT domain matches the human genome with 1 region on the chromosome 22; the env domain matches the human genome with 3 different region on the chromosome 1. The similarity rates of the 17th chromosome of the Gag domain were 86.55%, 86.90% and 87.73%; respectively. The similarity rates of the 8th chromosome of the Gag domain were 87.50%, 88.69%, respectively. The similarity rate of the 22th chromosome of the RT domain was 85.50%. The similarity rates of the Env domain in chromosome 1 were 93.97%, 90.12% and 89.89%, respectively. The results obtained from this thesis study demonstrate that Sukkula SIRE1, Nikita and BAGY2 LTR retrotransposons found in plant genomes are also present in the human genome and could cause polymorphism in the genome. In addition, the polymorphisms caused by HERV-K6 and HERV-K11 human endogenous retroviruses have been identified in the human genome for the first time by the IRAP method. This study could serve as a model for understanding of the effects of polymorphisms resulting from movements of retrotransposons and endogenous retroviruses on the human genome and the role of retrotransposons and endogenous retroviruses in the evolution of genomes.
Benzer Tezler
- İnsan endojen retrovirus H (HERV-H)'ın genomik analizi
Genomic analysis of human endogenous retrovirus H (HERV-H)
MEHRAB GULIYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Genetikİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN GÖZÜKIRMIZI
- Pirinç' de (Oryza sativa L.) GDO ve transpozon analizleri
GMO and transposon analyses in rice (Oryza sati̇va L.)
GÖZDE YÜZBAŞIOĞLU
Doktora
Türkçe
2016
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN GÖZÜKIRMIZI
- Determination of transposon movements in organically and conventionally produced tomato
Organik ve konvansiyonel olarak üretilen domateslerde transpozon hareketlerinin belirlenmesi
ESMAEL KELIL HAJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YILMAZ KAYA
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVGİ MARAKLI
- Yemlik soyada GDO analizi ve tuz stresi altında genomik analizler
GMO analysis and genomic analysis under salinity stress in feeder soybean
OLCAY ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE ARI
- Kolorektal kanserde epigenetik bir çalışma: lıne-1 retrotranspozonunda 5' UTR metilasyon değişimlerinin araştırılması
An epigenetic research in colorectal cancer: investigation of 5' UTR methylation changes at line-1 retrotransposon
FATIMATÜZZEHRA ŞİPŞAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Tıbbi BiyolojiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ İRFAN GÜZEL
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA DİNÇER