SARS-COV-2 spike proteininin evrimsel yollarının değişebilirlik haritaları ile tahmini
Predicting the evolutionary pathways of the SARS-COV-2 spike protein by mutability landscapes
- Tez No: 941649
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN EMRE ÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Virüsler, bulaşıcı ajanlar olarak insanlarda hastalıklara ve ölümlere yol açabilmektedir. Bu olumsuz etkileri önlemek için aşılar ve ilaçlar geliştirilmiş olsa da virüsün genetik yapısında meydana gelen mutasyonlar sebebiyle virüs, bağışıklık sisteminden kaçma ve konak hücreye daha iyi bağlanma gibi özellikler kazanarak tedavilere karşı dirençli hale gelebilir. Küresel COVID-19 pandemisi, yeni SARS-CoV-2 varyantları ortaya çıktıkça virüsün genetik materyalinde meydana gelen değişikliklerin hızlı, güvenilir ve etkili bir şekilde izlenmesi ve tahmin edilmesi gerekliliğini ortaya koymuştur. Virüsün yeni genetik yapısına uygun ilaç ve aşıların geliştirilmesi maliyetli ve zaman alıcıdır. Bu nedenle, SARS-CoV-2'nin genomunda meydana gelebilecek mutasyonları ve bu mutasyonların etkilerini henüz gerçekleşmeden önce tahmin etmek ve gerekli önlemleri almak kritik önem taşımaktadır. Bu tezde, COVID-19 pandemisine yol açan SARS-CoV-2 virüsünün evrimsel süreci incelenmiş ve gelecekte meydana gelebilecek önemli mutasyonların tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, öncelikle virüsün insan hücrelerini enfekte etmesinden sorumlu Spike (S) proteini bölgesine ait gen dizileri GISAID veri tabanından temin edilmiş ve ardından bu diziler çeşitli çoklu hizalama yöntemleri (Clustal Omega, MAFFT, TCoffee, vb.) ile hizalanmıştır. Daha sonra bu hizalamalar, çeşitli skor fonksiyonları (Karlin, Sander, Valder, vb.) kullanılarak her bir amino asit için değişebilirlik skorları hesaplanmıştır. Elde edilen değişebilirlik skorları arasındaki korelasyon analiz edilerek S proteininde korunmaya ve değişmeye yatkın bölgeler belirlenmiştir. Hesaplanan değişebilirlik skorları ve deneysel mutasyon oranı kullanılarak, rastgele yürüyüş yöntemi ile gelecekte meydana gelebilecek mutasyonlar tahmin edilmiştir. Bu çalışmanın, SARS-CoV-2 virüsünün evrimsel dinamiklerinin anlaşılmasına katkı sağlaması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Viruses are known as infectious agents and can cause diseases and deaths in humans. Although vaccines and drugs have been developed to prevent these effects, mutations occurring in the genetic structures of viruses may enable them to acquire characteristics such as evading the immune system and binding more effectively to host cells, thereby becoming resistant to existing treatments. The global COVID-19 pandemic has highlighted the necessity of monitoring and predicting genetic changes in the virus quickly, reliably, and effectively as new SARS-CoV-2 variants emerge. Developing new drugs and vaccines that match the virus's updated genetic content is costly and time-consuming. Therefore, predicting possible mutations in the SARS-CoV-2 genome and their potential effects before they occur, and taking the necessary precautions, is of great importance. In this thesis, the aim is to study the evolutionary process of the SARS-CoV-2 virus, which causes COVID-19 pandemic, and to predict significant future mutations. To achieve this, genetic sequences of the spike protein region, which is responsible for the virus infecting human cells, were first obtained from the GISAID database. These sequences were then aligned using various multiple sequence alignment methods (such as Clustal Omega, MAFFT, and T-Coffee). Subsequently, these alignments were used to calculate mutability scores for each amino acid based on different scoring functions (such as Karlin, Sander, Valdar, etc.). By examining the correlation between the obtained scores, regions of the virus that are either conserved or prone to change were identified. Using the calculated mutability scores and experimental mutation rates, potential future mutations were predicted through a random walk method. The studies conducted in this thesis are expected to contribute to the prediction of the evolutionary trajectory of the SARS-CoV-2.
Benzer Tezler
- SARS-Cov-2 spike proteininin reseptör bağlanma bölgesinin (RBD), Fc bölge ile birleştirilmiş formunun Nicotiana Benthamiana btkisinde mühendisliği ve üretimi
Engineering and production of the receptor binding domain (RBD) of the SARS-Cov-2 spike protein, fused with the Fc domain, in Nicotiana benthamiana plant
RAMAZAN TALHA PALAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TARLAN MAMMEDOV
- Sars-CoV-2 spike/s1 proteini, nöropilin-1 ve toll benzeri reseptör 4 inhibitörlerinin sinir sistemindeki farklı fizyolojik süreçlerde etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of sars-CoV-2 spike/s1 protein, neuropilin-1 and toll-like receptor 4 inhibitors on different physiological processes in the nervous system
İBRAHİM KAMACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESİN AKBAY ÇETİN
- Rekombinant bakulovirüsler tarafından kodlanan SARS-CoV-2 Spike spike proteinlerinin böcek hücrelerinde üretilmesi ve hücre içi protein trafiğinin izlenmesi
Production of SARS-CoV-2 Spike spike proteins with recombinant baculoviruses and monitoring of intracellular protein trafficing in insect cells
MERVE SİMSAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyokimyaMarmara ÜniversitesiBiyokimya (Ecz) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR TURAN
- Optimization of the production process and purification of SARS-CoV-2 S1 protein using SUMO fusion tag and DSBC leader peptide
Başlık çevirisi yok
MELİKE YAĞMUR ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyoteknolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER YAĞCI
DR. HASAN ÜMİT ÖZTÜRK
- Investigating the SARS-COV-2 specific antibody response in convalescent pediatric COVID-19 patients
COVİD-19 tanısı alıp iyileşmiş pediatrik hastalarda SARS-COV-2'ye karşı spesifik antikor cevabının araştırılması
FATMA ÖYKÜ ELASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYÇA SAYI YAZGAN