İnsan solunum sinsityal virüsünün protein dizisi çeşitliliği dinamiklerinin incelenmesi
Dissecting the dynamics of human respiratory syncytial virus (hrsv) protein sequence diversity
- Tez No: 745839
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLLA AKDEMİR, DOÇ. DR. MOHAMMAD ASİF KHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Viral dizi analizi, immünoinformatik, aşı hedef keşfi, Viral sequence analysis, immunoinformatics, vaccine target discovery
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
İnsan solunum sinsityal virüsü (hRSV), dünya çapında en bulaşıcı virüslerden biridir ve bronşiolit ve pnömoni gibi alt solunum yolu enfeksiyonlarına yol açabilir. Lisanslı profilaktik hRSV aşısı bulunmamaktadır. hRSV'nin büyük ölçekli proteom çapında dizi çeşitliliği analizinde kullanılacak ve epitop bazlı hRSV aşı tasarımı için potansiyel aşı hedeflerinin tanımlanmasına yol açacak çok sayıda hRSV dizisi halka açık veri tabanlarında mevcuttur. Bu çalışma, virüsün mevcut tüm protein dizilerine odaklanmıştır. Dizi verileri, halka açık NCBI Virüs ve Virüs Patojen Veritabanı ve Analiz Kaynağı (VIPR) veritabanlarından toplanmıştır. Protein dizisi verileri havuz oluşturularak birleştirilmiş ve benzer diziler CD-HIT kullanılarak çıkarılmıştır. Bireysel protein veri kümeleri oluşturmak için 11 hRSV proteininin UniProt referans kayıtları kullanılarak toplanan diziler üzerinde BLASTp analizi yapılmıştır. Her protein veri seti, MUSCLE programı kullanılarak hizalanmıştır. Dizi çeşitliliği, proteinin uzunluğu boyunca örtüşen her 9-mer (nonamer) (1-9, 2-10, vb.) pozisyonu için Shannon entropisi kullanılarak ölçülmuştür. Bundan sonra, T-hücre epitopları, IEDB veritabanı kullanılarak deneysel olarak ispatlanan epitoplar ile eşleştirilmiş ve IEDB'nin önerdiği yardımcı araçlar kullanılarak epitop tahmini yapılmıştır. Tahmin sonuçlarımızı desteklemek için, seçilen epitopların MHC I ve II'ye karşı moleküler docking analizleri ve moleküler dinamik simülasyonları yapılmıştır. VIPR ve NCBI Virus veritabanlarından toplanan toplam dizi sayısı 93.382'dir. Benzer dizilerin çıkartılmasından sonra, sayı 12.413'e düşmüştür (~%87'lik bir azalma). hRSV için gözlemlenen maksimum entropi değeri, M2-2 proteininde 43'üncü nonamer pozisyonunda ~4.2 olarak bulunmuştur. Bununla birlikte, proteom çapında ortalama entropi genel olarak düşüktür (~0.8) ve bu nedenle yüksek korunmuşluk göstermektedir ve bu değerler ~0.5 ( protein N) ile ~2.3 (protein M2-2) arasındadır. Varyantların çoğu (~%55) 0 ile 1 entropi aralığı arasındadır. Nonamer pozisyonlarının yaklaşık yarısı (~%51) yüksek oranda korunmuş olarak sınıflandırılmıştır (indeks insidansı ≥ %90). Epitop tahmini için 2269 yüksek oranda korunmuş nonamer dizisi seçilmiştir. 2269 nonamer dizisinden, sırasıyla MHC Sınıf I ve II için 997 ve 235 epitop tahmin edilmiştir. Bu çalışma, hRSV proteomundaki dizi çeşitliliği ve bunların potansiyel aşı hedefleri hakkında bilgi sağlamaktadır. Proteomun ve tahmin edilen epitoplarının yüksek düzeyde korunması, profilaktik hRSV aşı tasarımı için daha fazla araştırmanın gerekliliğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Human respiratory syncytial virus (hRSV) is one of the most contagious viruses worldwide, which can lead to lower respiratory tract infections, such as bronchiolitis and pneumonia. There is no licensed prophylactic RSV vaccine. A large number of hRSV sequences are available in public databases, which were used in a large-scale proteome-wide sequence diversity analysis herein of hRSV and that led to the identification of potential vaccine targets for epitope-based hRSV vaccine design. This study focussed on all available protein sequences of the virus. Sequence data was collected from publicly available NCBI Virus and Virus Pathogen Database and Analysis Resource (VIPR) databases. Protein sequence data were pooled, and duplicates were removed by use of CD-HIT. BLASTp search was performed on the collected sequences using UniProt reference records of the 11 hRSV proteins to generate individual protein datasets. Each protein dataset was multiple sequence aligned using MUSCLE. Sequence diversity was measured by use of Shannon's entropy for each overlapping 9-mer (nonamer) (1–9, 2–10, etc.) position across the length of the protein. From there on, T-cell epitopes were matched to experimentally validated ones in the IEDB database and were also predicted using the tools recommended by the IEDB resource benchmark. To support our prediction results, molecular docking experiments of selected epitopes against human leucocyte antigen (HLA) I and II and molecular dynamic simulations were performed. The total number of sequences collected from VIPR and NCBI was 93,382. After the removal of duplicates, the number decreased to 12,413 (an ~ 87% reduction). The peak entropy value observed for hRSV was ~4.2 in the M2-2 protein at starting nonamer position 43. However, the proteome-wide average entropy was low (~0.8) and thus, indicating high conservation, with values ranging from ~0.5 (protein N) to ~2.3 (protein M2-2). Most of the variants (~55%) were between the entropy range of 0 to 1. Approximately half (~51%) of the nonamer positions were classified as highly conserved (index incidence ≥ 90%). The number of 2269 highly conserved nonamer sequences were selected for epitope prediction. From the 2269 nonamer sequences, 997 and 235 epitopes were predicted to be restricted to HLA Class I and II, respectively. This study provides information about sequence diversity across the proteome of hRSV and identified potential vaccine targets.. The high conservation of the proteome and their predicted epitopes merits further investigation for prophylactic hRSV vaccine design.
Benzer Tezler
- Molecular and immunological studies of respiratory syncytial virus among Iraqi pediatric patients
Iraklı pediatrik hastalarda solunum sinsityal virüsünün molekülar ve immünolojik çalışmaları
NOOR MOHAMMED HANOON
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiÇankırı Karatekin ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IRMAK POLAT
DR. ÖĞR. ÜYESİ RANA ADEL HANOON
- Yöremizde üst solunum yolları enfeksiyonlu hastalara ait nazal sekresyonların ınfluenza ve avian ınfluenza yönünden incelenmesi
The evaluation of nasal secretions in patients with upper respiratory tract infection as regards influenza and avian influenza in our region
DEMET ÇELEBİ AKARSU
Doktora
Türkçe
2009
MikrobiyolojiAtatürk ÜniversitesiMikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜLKÜ ALTOPARLAK
- Alt solunum yolu infeksiyonu olan çocuklarda İnsan Metapnömovirüs prevalansının saptanması
Detection of Human Metapneumovirus prevalance in acute respiratory tract infection children.
AYŞEGÜL AKSOY GÖKMEN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2010
MikrobiyolojiEge ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANDAN ÇİÇEK
- Sığır ve insan respiratör sinsityal virusların filogenetik analizi ve sığırlardan respiratör sinsityal virusun izolasyonu
Phylogenetic analysis of bovine and human respiratory syncytial viruses and isolation of bovine respiratory syncytial virus
ÖZGE AYDIN
Doktora
Türkçe
2022
Veteriner Hekimliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaVeterinerlik Viroloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YILMAZ
- İnsan parainfluenza virüs ve respiratuvar sinsitiyal virüse karşı ribavirin ve mukolitik ilaçların tek başına ve kombinasyon halinde antiviral etkinliğinin incelenmesi
Investigation of the antiviral effectiveness of ribavirin and mucolytic drugs against human parainfluenza virus and respirative syncitial virus, alone and in combination
FATIMA NUR YILMAZ
Doktora
Türkçe
2023
Mikrobiyolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL DÖŞLER