Development of a multi-species scrna-seq atlas of metabolic dysfunction–associated steatotic liver disease (MASLD)
Metabolik disfonksiyon ilişkili yağlı karaciğer hastalığı (MASLD) için çok türlü scrna-seq atlasının geliştirilmesi
- Tez No: 880022
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: RNA dizileme, RNA sequencing
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Metabolik disfonksiyon ilişkili steatotik karaciğer hastalığı (MASLD), insan nüfusunun önemli bir kısmını etkileyerek ciddi ikincil durumlara yol açabilir. Hastalığın başlangıcı ve ilerlemesini anlamak ve çeşitli tedavi stratejileri geliştirmek amacıyla yapılan kapsamlı hasta ve deney hayvanı araştırmalarına rağmen, mevcut non-invaziv teknikler yetersiz kalmakta ve sadece bir ilaç onaylanmıştır. Bu durum, MASLD'nin hücresel mekanizmalarını ortaya çıkarmak ve yeni teşhis ve tedavi yaklaşımları geliştirmek için kritik bir ihtiyacı vurgulamaktadır. Tek hücre RNA dizilemesi (scRNA-seq), hücresel düzeyde transkriptomik profilleri incelemeyi mümkün kılar. Çeşitli çalışmalar, hasta örneklerinde ve hayvan modellerinde MASLD'yi keşfetmek için scRNA-seq'i kullanmıştır. Bu çalışmalardan elde edilen çok sayıda kamuya açık scRNA-seq veri seti olmasına rağmen, bunları topluca incelemek ve analiz etmek için kapsamlı bir araç bulunmamaktadır. Bu çalışmada, MASLD ile ilgili halka açık scRNA-seq veri setleri toplanmış ve literatürde önerilen en iyi uygulamalara uygun olarak yeniden analiz edilmiştir. Ayrıca, bu veri setlerinin görselleştirilmesi ve özel aşağı yönlü analizler için bir web aracı geliştirilmiştir. İnsan MASLD spektrum hastalarının karaciğerlerinden, iki farklı fare modelinden ve bir zebrafish modelinden elde edilen toplamda 16 veri seti, homojen bir şekilde ön işleme tabi tutulmuştur. Sirotik örnekler içeren iki insan veri seti ve bir fare ve bir zebrafish modelinden elde edilen fibrotik veri setleri, insan hastaları ve hayvan modelleri arasında karaciğer fibrozunun korunan mekanizmalarını ortaya çıkarmak amacıyla entegre edilmiştir. R Shiny'de geliştirilen web aracı, görselleştirmeler, hücre kümesi seçimi, farklı gen ekspresyonu analizi ve gen setleri ve gen setlerinin zenginleştirilmesini sağlamaktadır. Uygulamanın faydası, entegre veri setiyle gerçekleştirilen bir vaka çalışması ile gösterilmiştir. Sonuçlar, dört veri setinin her birinden hücreler içeren bir endotel kümesini içermekte olup, entegre veri seti üzerindeki farklı gen ekspresyonu analizi, üç tür arasında anlamlı şekilde modüle edilmiş, örneğin SYNPO ve TIMD4 gibi karaciğer fibrozisi ile ilişkili bilinen genler sağlamıştır. Sonuç olarak, bu tezde sunulan özel analiz iş akışı, bu ve diğer entegre veri setlerinin gelecekte daha fazla analiz edilmesiyle farklı MASLD aşamalarında korunan belirteçlerin tespit edilmesine olanak sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) affects a significant portion of the human population, potentially leading to severe secondary conditions. Despite extensive research on patients and animal models to understand the disease's initiation and progression, and the development of various therapeutic strategies, current non-invasive techniques remain inefficient, and only one drug has been approved. This underscores the critical need to elucidate the cellular mechanisms driving MASLD to develop new diagnostic and therapeutic approaches. Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) enables the investigation of transcriptomic profiles at the cellular level. Various studies have utilized scRNA-seq to explore MASLD in patient samples and animal models. Although there are numerous publicly available scRNA-seq datasets from these studies, no comprehensive tool exists to explore and analyse them collectively. In this study, publicly available scRNA-seq datasets related to MASLD were collected and reanalysed, adhering to best practices suggested in the literature, and a web tool was developed for their visualisation and custom downstream analyses. Thirteen datasets obtained from the livers of human MASLD spectrum patients, and three datasets different animal models, two mouse and one zebrafish, were uniformly preprocessed. The two human datasets containing cirrhotic samples and two fibrotic datasets, one from mouse and another from zebrafish models, were integrated to reveal the conserved mechanisms of liver fibrosis among human patients and animal models. A web tool was developed in R Shiny to enable visualizations, cell cluster selection, differential expression analysis and gene set enrichment of genes and gene sets. The utility of the app was demonstrated by conducting a case study with the integrated dataset. The results included an endothelial cluster that had cells from each of the four datasets, and differential gene expression analysis on the integrated dataset provided significantly modulated known, e.g., SYNPO and TIMD4 liver fibrosis-associated genes across the three species. As a result, the custom analysis workflow provided in this thesis can allow the detection of conserved markers in different MASDL stages by further analysing this and other integrated datasets in the future.
Benzer Tezler
- Çok zamanlı sentinel-2 görüntüleri kullanılarak genelleştirilebilir toplu derin öğrenme modellerinin geliştirilmesi: Kavak plantasyon alanlarının haritalanması örneği
Development of generalizable ensemble deep learning models using multi-temporal sentinel-2 images: A case study on mapping of poplar plantation areas
MUHAMMED YUSUF ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2026
Jeodezi ve FotogrametriGebze Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL ÇÖLKESEN
- Türkiye'de istilacı olan Nil tilapia balığı Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758) derisi ile bitkisel antibakteriyel maddelerin kombine kullanımı ile yapılan çok katlı nanolif bir medikal yara örtüsü üretimi
Creation of a multi-layers nanolif medical wound with the combined use of herbal antibacterial agents and the skin of Nil tilapia Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758), an invasive fish species in türkiye
FATMA TALİA KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DANIELA GIANNETTO
- Lactobacillus cinsi bakterilerin tanımlanmasına yönelik yöntem geliştirilmesi
Development method for identification of Lactobacillus species bacteria
ÖZGE KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜLAL KESMEN
- Ürik asit varlığında L-triptofan için yeni bir modifiye kalem grafit sensörün geliştirilmesi ve elektrokimyasal tayini
Development of a new modified pencil graphite sensor for L-tryptophan in the presence of uric acid and its electrochemical determination
CEREN YILDIZ
- Çoklu karışımdan oluşan bir yapay merada otlanma tercihi, bitkilerin gelişim dinamikleri ve besin içeriklerinin belirlenmesi
Determination of plant development dynamics and grazing preference of a sown pasture consisting of multiple mixture
ŞEYMA PİRÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ ACAR