Comparative diversity dynamics of influenza A virus subtypes
Influenza A virusu alt tiplerinin karşılaştırmalı çeşitlilik dinamikler
- Tez No: 775050
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇİĞDEM EROL, DOÇ. DR. ASİF KHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enformatik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enformatik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
İnfluenza A virüs (IAV) alt tipleri, geçmişte birden fazla pandemiye neden olmasına rağmen, insanlık için pandemik bir tehdit olmaya devam ediyor. Halihazırda insanları enfekte eden tüm influenza A virüsleri (IAV'ler), farklı konakçılardan (insan dışı) kaynaklanmıştır, ancak mutasyon ve yeniden sınıflandırma dahil olmak üzere bir dizi çeşitlilik faktörü aracılığıyla insanları enfekte etme kabiliyetine ulaşmıştır. Dünya Sağlık Örgütü (WHO), insanları enfekte eden IAV'lerin yüksek çeşitliliğine ayak uydurmak için her yıl iki kez IAV aşılarını yeniden tasarlar. Halka açık veri tabanlarında IAV'lerin sekans verilerinin geniş mevcudiyeti, çeşitliliğin daha iyi anlaşılması için gerekli olan ve böylece IAV'lere karşı aşılar gibi etkili müdahalelerin tasarlanmasını kolaylaştıran mevcut insan enfekte IAV'lerin çeşitlilik çalışmalarını mümkün kılmaktadır. Alt türler arasında ve konakçı türler (kuş ve insan) arasında karşılaştırmalı analizler ile mevcut tüm verilerle çeşitliliğe nicel bir yaklaşıma çok ihtiyaç vardır. Bu tez, seçilen ve kategorize edilen üç (3) influenza A virüsü alt tipinin çeşitlilik dinamikleri üzerinde konaklar arası (insan ve kuş) kapsamlı bir çalışma yürütmeyi amaçlamaktadır. Üç (3) influenza A virüsü alt tipi şu şekilde kategorize edildi: Yerleşik insan (H3N2), Gelişen insan (H7N9) ve Yalnızca kuş (H4N6). Bu alt tiplerin protein dizilerinin varyasyonundaki eğilimler, Shannon entropisinin kullanımı yoluyla çeşitliliğin miktarının belirlenmesinin yanı sıra, proteinlerin her bir hizalanmış üst üste binen nonamer (9-mer) pozisyonundaki farklı çeşitlilik motiflerinin insidanslarını (oluşmalarını) hesaplanarak karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Nonamerler (9-merler) immünolojik uygulamalar için seçildi ve 9-mer'in sonraki 9-mer ile 8 amino asitle örtüşmesini sağlayan bir kayar pencere (sliding window) tekniği kullanılarak parçalandı, örneğin: 1-9, 2-10, 3-11, vs. 9-merlerin insidanslarının analizi için, her bir 9-mer'in insidansına göre (yüzde- % olarak) aşağıdaki kategorilere (diversity motifs) ayrıca gruplandırılmıştır: indeks, majör, minör ve benzersiz (index, major, minor, and unique). İndeks, pozisyonundaki baskın dizidir. İndeks diziden en az bir amino asit farklı olan tüm dizilere varyant denir. Majör varyant, en yaygın varyant sekansıdır, benzersiz varyantlar yalnızca bir kez meydana gelen tekillerdir ve minör varyantlar, çok sayıda farklı tekrarlanan olup da majör varyanttan daha az insidansı olan sekanslardır. Tüm alt tipler arasında, PB1-F2'nin kuş konakçı dizilerinde insan konakçı dizilerine göre sürekli olarak çeşitliliği daha yüksek (dengesizliği) olduğu bulundu. Başka bir deyişle, pb1-f2'nin insan konakçılarda, aynı alt tipteki kuş konakçı karşılıklarına göre nispeten daha fazla korunmuş (stabile) olduğu bulundu. Ayrıca, PB1 ve PB2 proteinlerinin tüm alt tipler ve konakçılar arasında en çok korunan proteinler olduğu bulundu. Ek olarak, en yüksek insidans/oluşma (en düşük entropi) olan 9-mer'in yanı sıra, neredeyse her 9-mer pozisyonunda bir 9-mer varyantı vardı. 9-mer pozisyonlarının entropi değerleri de tüm alt tiplerde 0.90'dan fazla yüksek bir pozitif korelasyon gösterdi. Son olarak, her bir varyant motifi (majör, minör ve benzersiz), artan toplam varyantlarla (9-mer konumunda varyant motiflerinin toplamı) benzersiz bir ilişkiye sahipti. Major varyantı, toplam varyantların %50'sinde bir tepe insidansına sahipti, bunun ötesinde sadece minor varyantı yükselmeye devam etti ve o noktadan sonra pozisyonların geri kalanı için baskın varyant haline geldi (minör varyantı). Neredeyse tüm pozisyonların unique varyantı (benzersiz varyantı: bir pozisyonda yalnızca bir kez gözlemlenen 9-mer) sahip olmasına rağmen benzersiz varyant motifi, toplam varyantlar arttıkça neredeyse düz bir eğri sergiledi.
Özet (Çeviri)
Influenza A virus subtypes continue to be a pandemic threat to humanity despite having caused multiple pandemics in the past. All influenza A viruses (IAVs) that currently infect humans originated from non-human hosts and achieved the ability to infect humans through diversification factors, such as mutation and reassortment. The World Health Organization redesigns the IAV vaccines twice every year in order to keep up with the high diversity of IAVs that infect humans. The large availability of sequence data of IAVs in public databases enable diversity studies of existing human infecting IAVs, which is necessary to gain better understanding of the diversity, thereby facilitating design of effective interventions, such as vaccines against the IAVs. A quantitative approach to the diversity with all available data, with comparative analyses across subtypes and between host species (avian and human) is much needed. The thesis herein aimed to conduct a comprehensive inter-host (human and avian) study on the diversity dynamics of three (3) influenza A virus subtypes selected and categorized as: (i) established human (H3N2), (ii) emerging human (H7N9) and (iii) only avian (H4N6). Trends in the variation of protein sequences of these subtypes were comparatively studied by quantifying the diversity through use of Shannon's entropy, as well as calculating the incidences (occurrences) of distinct diversity motifs at each aligned overlapping nonamer (9-mer) position of the proteins. Nonamers (9-mers) were selected for immunological applications and the 9-mers were generated by use of a sliding-window approach, where each 9-mer overlapped eight amino acids with the next 9-mer, such as 1-9, 2-10, 3-11, etc. The diversity motifs comprised of index and its variants (major, minor and unique). The index is the predominant sequence at a nonamer position and all the other nonamers (at that position) are referred to as variants, with one or more amino acid difference from the index. The major variant is the variant nonamer sequence that occurred more than all other variant nonamer sequences, making it the most common variant nonamer, while the unique variants are singletons that occurred only once. The minor variants are those 9-mers that occurred more than once and yet with incidences not up to the incidence of the major variant. Across all the subtypes, the protein PB1-F2 was observed to be constantly more diverse (unstable) in the avian IAVs compared to the human IAVs. Furthermore, PB1 and PB2 proteins were found to be the most conserved proteins across all the subtypes and hosts. In addition, nearly every 9-mer position had a variant 9-mer, beside the 9-mer with the highest incidence/occurrence (index) at the same position. The entropy values of the 9-mer positions also showed a high positive correlation to total variants, with Pearson correlation coefficient (r) of greater than 0.90 across all the subtypes analysed. Further, each variant motif (major, minor, and unique) had a unique relationship with increasing total variants across the proteome. Major variant exhibited a peak incidence at 50% total variants, beyond which only the minor variants continued to rise and were collectively predominant. The unique variants were observed for nearly all positions, but were of low incidence and showed a uniform trend.
Benzer Tezler
- Karabük'te orman yangını meydana gelen alanın mikrobiyolojik çeşitliliğinin belirlenmesi
Determining the microbiological diversity of the area affected by a forest fire in Karabuk
HAKIMULLAH FARZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKarabük ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAMİL SARPKAYA
- Örgüt topluluklarında yeni örgüt formlarının oluşumu: Türkiye ve Avrupa bağlamında bir araştırma
Formation of new organizational forms in organizational populations: A study in the context of Türkiye and Europe
SENCER ÖZEL
Doktora
Türkçe
2024
İşletmeGalatasaray Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİYE AYLİN ATAAY SAYBAŞILI
- Selefiyyeci gruplar ile tarikatvari gruplar arasındaki çatışma Ahmet M. Ünlü ve Halis Bayancuk
The conflict between salafist and tariqatist groups: Ahmet M. Ünlü and Halis Bayancuk
MERYEM SÜMEYYE ATMACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
DinAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiFelsefe ve Din Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN GÜNGÖR
- Les inégalités et les variations dans la profession d'avocat : une étude sur la socialisation professionnelle et les trajectoires des jeunes avocats
Avukatlık mesleğinde eşitsizlikler ve varyasyonlar: Genç avukatların mesleki sosyalizasyonu ve kariyer yolları üzerine bir araştırma
FURKAN ESEN
Yüksek Lisans
Fransızca
2024
SosyolojiGalatasaray ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMİL CEM ÖZATALAY
- 21. yüzyıl kültür endüstrisi içinde opera temsil anlayışının otantik ve anakronistik reji düşünceleri bağlamı ile rıgoletto ve la travıata operaları örnekleminde karşılaştırmalı değerlendirilmesi
A comparative evaluation of opera representation in the 21st century culture industry within the context of authentic and anachronistic regie thoughts in the sample of rigoletto and la traviata operas
DOĞA BİLİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MüzikANKARA MÜZİK VE GÜZEL SANATLAR ÜNİVERSİTESİMüzikoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAŞİT GÖRKEM AYTİMUR