The relationship between 3D genome organization and UV-induced DNA damage and repair
3D genom organızasyonu ile UV-kaynaklı DNA hasarı ve onarımı arasındakı ilişki
- Tez No: 822575
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. OGÜN ADEBALİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 43
Özet
Ökaryot genomunun üç boyutlu konfigürasyonu, gen ifadesi, epigenetik düzenleme ve genom bütünlüğünün korunması gibi birçok hücresel sürece esastır. Bununla birlikte, UV sebepli DNA hasarı ve ardından gelen onarım mekanizmaları arasındaki karmaşık etkileşimin anlaşılması ve bunların genomun 3D yapısıyla olan bağlantısı hala yeteri kadar araştırılmamıştır. Bu çalışmada, Hi-C, Damage-seq ve XR-seq veri setleri ve in silico simülasyonlar kullanarak, UV hasarı ve 3D genom organizasyonu arasındaki ilişkiyi inceledik. Bulgularımız, genomun çevresel 3D konfigürasyonunun koruyucu rolünü aydınlatıyor ve bu yapının, UV kaynaklı hasardan merkezi genomik DNA bölgelerini koruyan bir savunma bariyeri olarak işlev gördüğünü ortaya koyuyor. İlginçtir ki, pirimidin-pirimidon (6-4) fotoproduktlarının potansiyel hasar yerlerinin, çekirdek merkezinde daha yüksek frekansta ortaya çıktığını bulduk. Bu keşif, bu bölgelerin genom dış bölgesinde oluşumuna karşı çalışan bir evrimsel seçilim basıncını ima edebilir. UV ışınına maruz kaldıktan 12 dakika sonrasında, DNA onarım verimliliği ve genomun 3D yapısı arasında anlamlı bir korelasyon bulamadık. Bu gözlem, genomun 3D organizasyonunun, nispeten kısa bir süre içinde UV radyasyonuna yanıt olarak hızlı bir değişiklik geçirdiğine işaret ediyor. Ancak, UV uygulamasından iki saat sonra, çekirdek merkezindeki onarım aktivitesinin, dış bölgelerine göre daha iyi olduğunu tespit ettik. Sonuçlarımız, kanser ve diğer hastalıkların etiyolojisinin anlaşılması için değerli içgörüler sağlar. UV radyasyonu ve genomun 3D organizasyonu arasındaki etkileşim, genetik mutasyonların ortaya çıkışına ve genomik istikrarsızlığa önemli ölçüde katkıda bulunabilir.
Özet (Çeviri)
The three-dimensional (3D) configuration of the eukaryotic genome is essential for myriad cellular processes, such as the modulation of gene expression and the or- chestration of epigenetic regulation, as well as the preservation of genome integrity. Nonetheless, understanding interaction between UV-induced DNA damage and sub- sequent repair mechanisms, and their connection with the genome's 3D structure remains underexplored. In the present study, we harness Hi-C, Damage-seq, and XR-seq datasets, complemented by in silico simulations, to look into the intercon- nection between UV damage and the 3D genome organization. Our findings reveals that the genome's peripheral 3D configuration acts as a defensive barrier, safeguard- ing the central genomic DNA sectors from UV-induced damage. Furthermore, we found that potential damage sites of pyrimidine-pyrimidone (6-4) photoproducts appear with a higher frequency in the nucleus center, possibly suggesting an evolu- tionary selection pressure working against the formation of these sites at the genome periphery. We did not find any correlation between the effectiveness of DNA repair and the 3D structure of the genome 12 minutes after UV radiation, showing that UV radiation changes the 3D organization of the genome in a relatively short time frame. Surprisingly, two hours after UV induction, we detected more proficient repair activity in the nucleus center relative to its periphery. Our results provide valuable insights for the understanding of the etiology of cancer and other diseases. The interplay between UV radiation and the 3D organization of the genome may contribute significantly to the emergence of genetic mutations and genomic instability.
Benzer Tezler
- Computational analysis of 3D genome organization and its effect on nuclear morphology and mechanics
3D genom organizasyonun ve hücre çekirdeğine ve mekaniğine olan etkisinin hesaplamalı analizi
ALİ GÖKTUĞ ATTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyofizikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYKUT ERBAŞ
- Zika ve Dang virüsleri NS4A proteini ile insan Sec61G proteini glikozilasyon profillerinin glikoinformatik analizi ve protein-protein etkileşimlerinin farklı moleküler docking yaklaşımları ile hesaplamalı analizi
Glycoinformatics analysis of the glycosylation profiles of Zika and Dengue viruses NS4A protein and human sec61g protein and computational analysis of the protein-protein interactions with different molecular docking approaches
MUHAMMET USLUPEHLİVAN
- Structural bioinformatics analysis of the candidate tumor suppressor protein CTCF
Aday tümör baskılayıcı protein CTCF'in yapısal biyoenformatik analizi
SİNEM DARWISH
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyoistatistikİstanbul Medipol ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KIVANÇ KÖK
- Expansin gen ailesinin fasulye (Phaseolus vulgaris L.) bitkisinde biyoinformatik karakterizasyonu ve abiyotik stres ile ilişkisinin araştırılması
Bioinformatic characterization of Expansin gene family in common bean (Phaseolus vulgaris L.) and its relationship with abiotic stress
MERVE NUR ŞANLI
- Nadir metabolik hastalıklarda tüm ekzom dizileme verilerinin biyoinformatik analizleri ile fenotipten sorumlu varyantların değerlendirilmesi
Bioinformatics analysis and variant interpretation of whole exome sequencnig data in inborn errors of metabolism
CAN KOŞUKCU
Doktora
Türkçe
2024
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıHacettepe ÜniversitesiPediatrik Temel Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIZA KÖKSAL ÖZGÜL