SOX2 in focus: Association of SOX2 copy number variation with TP53 mutation in TCGA pancancer cohorts and codon optimized design for de novo SOX2 synthesis using novel shiny application
SOX2 odak noktasında: SOX2 gen kopya sayısı varyosyonunun TCGA pancancer kümelerinde TP53 mutasyonu ile ilişkisi ve shiny uygulaması kullanılarak de novo SOX2 sentezi için kodon optimize tasarım
- Tez No: 846288
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Rekombinant Protein, Kanser, TCGA-PANCAN, SOX2, TP53, İlişki Analizi, Kodon Optimizasyonu, Multipleks PCR, Primer Tasarım, Recombinant Protein, Cancer, TCGA-PANCAN, SOX2, TP53, Association Analysis, Codon Optimization, PCR Assembly, Primer Design
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nörobilim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Rekombinant proteinler, biyosensörler ve kanser araştırmaları gibi çeşitli araştırma alanları için önem arz eder. Bu proteinler de novo gen sentezi yöntemleriyle sentezlenebilmektedirler. Gen sekansı tasarimdan başlayarak, rekombinant proteinlerin tasarımını kolaylaştırmak üzere bir çok araç ve veritabanı ortaya çıkmıştır. De novo DNA sentezi, özel tasarım sekanslarının üretilmesini sağlayarak kodon optimizasyonuna imkan tanır, bu da heterolog sistemlerde ekspresyon verimini artırmak için kullanılabilir. Tümör oluşumuyla ilişkili sinyal yolaklarındaki hedef proteinlerin rekombinant olarak ifadesi kanser araştırmalarında potansiyel olarak yeni terapötik hedefleri ortaya çıkarabilir. Buna örnek olarak, çalışmalar SOX2 ifadesinin, çeşitli kanser türlerinde kanser kök hücrelerinin oluşumunda önemli rol oynadığını öne çıkmaktadır. SOX2 ifadesi bir başka önemli kanser geni olan TP53 ifadesi ile PI3K/AKT sinyal yolakları aracılığıyla kesişmektedir. Bu tez, TCGA PanCancer kohortları içinde SOX2 kopya sayısı artışı ile TP53 mutasyonları arasındaki korelasyonu araştırmaktadır. Kullanılan fisher's exact testi korelasyonun, doku tipine ve her kanser türündeki belirli sürücü mutasyonlara bağlı olarak değişen bir yapıda olduğunu ortaya koymaktadır. Bulgular, SOX2 geninin kanser araştırmalarında potansiyel terapötik önemini işaret etmektedir. Ayrıca, tez, de novo SOX2 sentezi için in silico bir yaklaşım kullanarak, kodon optimizasyonu ve primer tasarım fonksiyonlarını entegre eden yeni bir shiny uygulamasını kullanmaktadır. Uygulama, birden fazla ifade sistemi için eş zamanlı kodon optimizasyonunu sağlar ve hiyerarşik kümeleme yoluyla mesafe analizi sunar. Ek olarak kodon optimizasyon için sunulan kodon değişim oranları aplikasyon üzerinde değiştirilerek kontrol edilebilir. Bu parametrenin optimizasyon üzerindeki etkisi insan Insulin proteini kullanılarak yapılan bir analizle ortaya konmuştur. Son olarak, uygulama, SOX2 sentezini gerçekleştirebilmek adına multipleks PCR prosedüründe kullanılmak üzere çift ipliğin ayrılma ısıları senkronize edilmiş primer seti tasarlar.
Özet (Çeviri)
Recombinant proteins are crucial for diverse research applications such as biosensors and cancer studies. Proteins are engineered through de novo gene synthesis methods. Numerous tools and databases have emerged to facilitate the design of recombinant proteins, starting from the design of the gene sequence. De novo DNA synthesis enables the synthesis of custom-designed sequences, allowing codon optimization to enhance expression yield in heterologous systems. In cancer research, recombinant expression of proteins involved in tumorigenesis-related signaling pathways is employed for functional studies, potentially revealing new therapeutic targets. A notable example is the pivotal role of SOX2 expression in the formation of cancer stem cells (CSCs) across various cancer types. Previous studies highlight SOX2 expression functionally overlaps with TP53 expression on the PI3K/AKT signaling pathway. This association may stem from the p53-MDM2 interaction. This thesis investigates the association between SOX2 copy number gain and TP53 mutations within TCGA PanCancer cohorts. Fisher's exact test results reveal varying association, dependent on tissue type and specific driver mutations within each cancer type. The findings suggest the potential therapeutic relevance of SOX2 in cancer research. Furthermore, the thesis employs an in-silico approach to design de novo SOX2 synthesis, utilizing a novel shiny app that integrates codon optimization and primer design functionalities. The app enables simultaneous codon optimization for multiple expression systems and offers distance analysis through hierarchical clustering. Codon optimization feature provides control over the rate of replacement value for codon substitution which validated through a case study involving human insulin. Finally, app design set of overlapping primers with synchronized melting temperature to be used in PCR assembly for de novo SOX2 gene synthesis.
Benzer Tezler
- Development and validation of methods for the diagnosis of lung cancer via serological biomarkers
Akciğer kanserinin serolojik biyobelirteçler ile teşhisine yönelik yöntem geliştirilmesi ve doğrulanması
ABBAS GÜVEN AKÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ OSMAY GÜRE
- Irf5 transkripsiyon faktörü ve SOX2 kök hücre faktörü ilişkisinin prostat kanser hücrelerinde belirlenmesi
Determination of İRF5 transcription factor and SAX2 stem cell factor associations in prostate cancer cells
MERVE AKARÇAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyokimyaAydın Adnan Menderes ÜniversitesiBiyokimya Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE ÇEVİK
- EGFR mutant küçük hücreli dışı akciğer kanseri gelişiminde ve kemoterapi direncinde çok potansiyelliliğin rolü
The effects of pluripotency on tumor formation and chemotherapy resistance in EGFR mutant NSCLC
İREM DOĞAN
Doktora
Türkçe
2013
Tıbbi BiyolojiGazi ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH EKMEKÇİ
- Larinksin skuamöz hücreli karsinomunda sox2 ekspresyonunun prognostik parametreler ile ilişkisi
Relationship between sox2 expressions with prognostic parameters in larenx skuamous cell carcinoma
ELİF GÖKÇE DEVECİOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
PatolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiTıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
DR. SEYHAN ÖZAKKOYUNLU HASÇİÇEK
- Meme karsinomlarında SOX2 ekspresyonunun patolojik ve klinik parametrelerle karşılaştırılması: İmmünohistokimyasal ve moleküler çalışma
The comparison of SOX2 expression with pathologic and clinic parameters in breast carcinomas: Immunuhistochemical and molecular study
ZEYNEP RUKEN ŞAMAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
PatolojiÇukurova ÜniversitesiPatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUZAN ZORLUDEMİR