Riboşalterlerin insan genomunda aranması ve bilgisayar ortamında vaka çalışmaları ile potansiyel bir ilaç hedefi olarak tahmin edilmesi
Searching for riboswitches in the human genome and estimation of them as a potential drug target with insilico case studies
- Tez No: 803474
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL TURHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoistatistik, Biostatistics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoistatistik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoistatistik ve Tıp Bilişimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Riboşalterler genellikle mRNA'nın 5' ucu bölgelerinde bulunan genetik düzenleyici yapılardır. Riboşalterlerin en belirleyici özelliği, doğrudan bir fizyolojik sinyali tanımaları ve RNA yapısında ortaya çıkan kaymalar ile spesifik genlerin regülasyonunu etkilemeleridir. Mevcut Rfam veri tabanı 40 riboşalter ailesi içermektedir. Riboşalterler, belirli efektörleri bağlamak için farklı moleküler belirleyiciler geliştirdiklerinden, sadece ideal geri bildirim mekanizmaları için değil, aynı zamanda yeni ilaç hedefleri olarak hizmet etme potansiyelleri için de ilgi toplamışlardır. Diğer taraftan, riboşalterlerin, geri besleme mekanizmaları yoluyla hücrede hayati yolların düzenlenmesinde önemli rolleri vardır. Bu özelliklerinden dolayı riboşalterler, çoklu ilaç direncine (MDR) bir çözüm bulmak amacıyla, teorik ve pratik olarak antibiyotik tasarımı için potansiyel yeni hedefler olarak kabul edilmiştir. Bu çalışmada iki amaç yer almaktadır. Birinci amacımız insan genomunda literatürde mevcut olan riboşalter yapılarıyla anlamlı derecede uyumluluk gösteren gen sekanslarının tespit edilmesi ve bu gen sekanslarının bilinmeyen fonksiyonlarının ortaya çıkarılmasıdır. Bu doğrultuda lizin (lysine) riboşalteri ile insan genomunun belirli bölgelerinde anlamlı kabul edilebilecek sınıra yakın eşleşmeler elde edilmiştir. Çalışmamızın ikinci amacı ise,“Rfam”biyolojik veri tabanında yer alan erişime açık verileri kullanarak, riboşalter RNA aile üyelerinin potansiyel bir ilaç hedefi olarak düşünüldüğü sanal tarama analizi süreçlerini organize eden bir ardışık düzen oluşturmaktır. Çalışma sonucunda oluşturduğumuz ardışık düzen“V. vulnificus”genomuna ait sanal tarama analizi sonuçlarını elde etmeyi başarmıştır. Elde edilen sanal tarama analizleri Lipinski kuralı dikkate alınarak incelendiğinde“ZINC000040394717”erişim kimliğine sahip molekülün“Ceftazidime”;“ZINC000004097280”erişim kimliğine sahip molekülün ise“Ciprofloxacin”ile benzer moleküller olduğu söylenebilir. Ceftazidime ve Ciprofloxacin“V. vulnificus”organizması kaynaklı hastalıkların tedavisinde kullanılan ilaçlar arasındadır. Benzerlik bulduğumuz ZINC erişim kimliğine sahip moleküllerin literatürde henüz bilinen bir kullanımı yoktur. Bu açıdan literatüre katkıda bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Riboswitches are genetic regulatory structures usually located at the 5' end regions of mRNA. The most distinctive feature of riboswitches is that they directly recognize a physiological signal and affect the regulation of specific genes by shifts in RNA structure. The current release of Rfam database contains 40 families of riboswitches. As riboswitches have developed different molecular determinants to bind specific effectors, they have attracted attention not only for their ideal feedback mechanisms, but also for their potential to serve as new drug targets. On the other hand, riboswitches have important roles in regulating vital pathways in the cell through feedback mechanisms. Because of these properties, riboswitches have been considered as potential new targets for antibiotic design, theoretically and practically, in order to find a solution to multidrug resistance (MDR). This study has two purposes. Our primary aim is to identify gene sequences in the human genome that show significant compatibility with riboswitch structures available in the literature and to reveal the unknown functions of these gene sequences. In this direction, close to the boundary matches were obtained with the lysine riboswitch, which can be considered significant in certain regions of the human genome. The second aim of our study is to create a pipeline that organizes virtual screening analysis processes in which riboswitch RNA family members are considered as potential drug targets, using publicly available data from the“Rfam”biological database. The pipeline we created as a result of the study succeeded in obtaining the results of the virtual screening of the V. Vulnificus genome. When the obtained virtual screening results are examined considering the Lipinski rule, It can be said that the molecule with the accession ID“ZINC000004097280”is similar to“Ciprofloxacin”and the molecule with the access ID“ZINC000040394717”is similar to“Ceftazidime”.“Ceftazidime”and“Ciprofloxacin”are among the drugs used in the treatment of diseases caused by the V. Vulnificus organism. Molecules with the ZINC accession identity that we have found similarity do not have a known use in the literature yet. In this respect, a contribution has been made to the literature.