Geri Dön

Bitki aktif moleküllerinin antifungal etkisinin moleküler kenetlenme yöntemi ile ın sılıco olarak belirlenmesi

In silico determination of the antifungal effect of plant active molecules by molecular docking

  1. Tez No: 841144
  2. Yazar: BEYZA YILMAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. VİLDAN ENİSOĞLU ATALAY, DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN URAS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 161

Özet

Bitkileri enfekte etmek için birçok strateji geliştiren, zorlu ortam koşullarında varlığını sürdürebilen ve geniş konukçu aralığına sahip Botrytis cinerea uzun yıllar boyunca tonlarca ürün kaybına neden olarak hem ekonomik hem de ekolojik olarak önemli bir sorun haline gelmiştir. Tarım zararlılarından kurtulmak amacıyla kullanılan kimyasal pestisitlerin toprakta ve ekinlerdeki neden oldukları kalıntılar, özellikle çocuklarda hormonel abnormaliteler ve akut solunum yolu zehirlenmeleri gibi insan ve çevre sağlığına karşı ciddi tehlikeler barındırmaktadır. Bu zararlardan kaçınmanın en kritik adımı kimyasal pestisit moleküllerini bitki aktif molekülleri ile değiştirmek olacaktır aynı zamanda bu çalışmalara öncelikli olarak in silico yaklaşılması hem zaman hem maliyet olarak geri dönüş sağlayacaktır. B. cinerea'nın önemli virülans faktörlerinden olan pektin metilesteraz'ın inhibisyonu, söz konusu organizmanın kontrol altına alınmasını kolaylaştıracaktır. Bu amaçla, Dr. Duke veri tabanı aracılığıyla antifungal etkisi bulunan 600 bitki aktif molekülüne seçilerek, Lipinski kurallarına uygun olmayan moleküllerin elenmesi sonucunda 409 molekül ile çalışma gerçekleştirilmiştir. Çalışılan 409 molekül için öncelikle Spartan yazılımı kullanılarak Moleküler Mekanik/MMFF yöntemi ile konformer taramalar yapılarak aynı program üzerinden Yarı Deneysel/PM6 yöntemi ile geometri optimizasyonları gerçekleştirmiş ve QSAR parametre değerleri hesaplanmıştır. Optimizasyonları tamamlanan moleküllerin AutodockVina yazılımı aracılığıyla kenetlenme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Hesaplanan QSAR parametreleri ile kenetlenme skorları aracılığıyla yapılan lineer regresyon analizleri sonrasında çalışmaya 172 efektör molekül sonraki çalışmalar için seçilmiş ve referans molekül olarak 9 adet ticari fungusit molekül setine dahil edilmiştir. BIOVIA Discovery Studio yazılımı ile elde edilen etkileşim haritaları ile kritik aktif bölge amino asitleri belirlenmiştir. Yapılan tüm analizler sonucunda fizikokimyasal parametre korelasyonlarını sağlayan ve kimyasal pestisitlere alternatif olabilecek bitki aktifleri 6-Hydrogenistein, 6-Methoxygossypol, 7,4'-Dihydroxyflavan, Artemisinin, Ciprofloxacin Lycoricidine, Podolactone B, Repin, Sandaracopimaradienediol, Viscidulin olarak belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Botrytis cinerea, which has developed many strategies to infect plants, can survive in harsh environmental conditions and has a wide host range, has become an important problem both economically and ecologically, causing tons of crop losses for many years. The residues in soil and crops caused by chemical pesticides used to get rid of agricultural pests pose serious threats to human and environmental health, such as hormonal abnormalities and acute respiratory poisoning, especially in children. The most critical step to avoid these damages will be to replace chemical pesticide molecules with plant active molecules, and approaching these studies primarily in silico will provide both time and cost returns.Inhibition of pectin methylesterase, one of the important virulence factors of B. cinerea, will facilitate the control of this organism. For this purpose, 600 plant active molecules with antifungal effect were selected through the Dr. Duke database and 409 molecules were studied after the elimination of molecules that did not comply with Lipinski rules. For the 409 molecules studied, conformer distributions were first performed with the Molecular Mechanics/MMFF method using Spartan software, geometry optimizations were performed with the Semi-Empirical/PM6 method through the same software and QSAR parameter values were calculated. The docking studies of the optimized molecules were carried out using AutodockVina software. After linear regression analyses using the calculated QSAR parameters and docking scores, 172 effector molecules were selected for further studies and 9 commercial fungicides were included in the molecule set as reference molecules. Critical active site amino acids were determined with the interaction maps provided by BIOVIA Discovery Studio software. As a result of all analyses, plant actives that provide physicochemical parameter correlations and can be alternative to chemical pesticides were determined as 6-Hydrogenistein, 6-Methoxygossypol, 7,4'-Dihydroxyflavan, Artemisinin, Ciprofloxacin Lycoricidine, Podolactone B, Repin, Sandaracopimaradienediol, Viscidulin.

Benzer Tezler

  1. Synthesis of (-)-Camphene derivatives and evaluation of their biological activities

    (-)-Kamfen türevlerinin sentezi ve biyolojik aktivitelerinin değerlendirilmesi

    ANSAM ALMOTORY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    KimyaSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET TUTAR

  2. Regulatory effect of transcriptional factors ComK and SinR on the expression of bacABCDEywfG operon in Bacillus subtilis

    Bacillus subtilis'de ComK Ve SinR Transkripsiyonel Faktörlerinin bacABCDEywfG Operonu Üzerine Etkisi

    ALI MOHAMMED NASSER HAIDER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYTEN KARATAŞ

  3. Investigation of antibacterial and antioxidant activity of equisetum Arvense L.

    Equısetum Arvense L.'nin antibakteriyel ve antioksidan aktivitelerinin incelenmesi.

    SARAH LUAY AL-AZZAWI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    MikrobiyolojiSakarya Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞULE BARAN

  4. Parazitik bitki Cuscuta sp. türlerini kontrol etmek amacıyla kullanılabilecek bazı doğal biyomoleküllerin in-silicomoleküler karakterizasyonu

    In-silico molecular characterization of natural biochemicals to control the parasitic plant Cuscuta sp.

    PINAR ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaÜsküdar Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VİLDAN ENİSOĞLU ATALAY

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN URAS

  5. Alzheimer ve demans hastalığı için bitki ekstraktlarından yeni aday ilaç molekülü eldesi

    New candidate drug molecule from plant extracts for Alzheimer and dementia

    SENA VARDARLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    BiyoteknolojiÜsküdar Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ VİLDAN ENİSOĞLU ATALAY