Deciphering sequence variations and splicing sensitivity: Predictive analysis of PSI in SRRM4 response groups
Sekans varyasyonlarının ve birleştirme duyarlılığının çözümlenmesi: SRRM4 yanıt gruplarında PSIin tahminsel analizi
- Tez No: 972213
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇAK OTLU SARITAŞ, DR. MAFALDA DİAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Tıbbi Biyoloji, Biyoistatistik, Biology, Medical Biology, Biostatistics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sağlık Bilişimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoinformatik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Alternatif birleştirme, transkriptomik çeşitliliğin artırılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Mikroekzonlar ise, sinir sistemine özgü alternatif birleştirme programlarının en korunmuş ve hassas şekilde kontrol edilen bileşenlerinden birini temsil etmektedir. Mikroekzon dahil edilmesi Serine/Arginine Repetitive Matrix 4 (SRRM4) düzeylerine karşı oldukça duyarlı olduğundan ve otizm dahil nörogelişimsel bozukluklarda sıklıkla bozulduğundan, dahil edilmeyi kontrol eden cis-düzenleyici özelliklerin tanımlanması klinik açıdan önemlidir. Bu tez, farklı düzeylerdeki SRRM4 ifadesi altında sentetik olarak tasarlanmış sekans varyantlarının yukarı intron, mikroekzon ve aşağı intron bölgelerindeki değişimlerinin, PSI (Percent Spliced In) değerleri üzerindeki etkilerini incelemektedir. Massively Parallel Splicing Assays (MaPSy) ile elde edilen sentetik bir mikroekzon kütüphanesi kullanılarak, SRRM4'ün dört farklı ifade koşulunda birleştirme sonuçlarını tahmin etmek üzere özel bir konvolüsyonel sinir ağı (CNN) modeli geliştirilmiştir. Model, one-hot kodlanmış diziler ve yardımcı bağlamsal verilerle eğitilmiş, her bir koşulda güçlü tahmin performansı göstermiştir. Biyolojik yorumlanabilirliği artırmak amacıyla, PSI tahminlerine katkıda bulunan düzenleyici sekans motiflerini çıkarmak üzere DeepLIFT tabanlı özellik katkı analizi ve TF-MoDISco-lite yöntemi uygulanmıştır. Keşfedilen motifler daha sonra CISBP-RNA veritabanı kullanılarak TOMTOM aracı ile anotasyonlanmış ve SRRM4 aracılı birleştirme düzenlemesiyle ilişkili olabilecek eş düzenleyici elementler hakkında içgörüler sağlanmıştır. Bu çalışma, mikroekzon katılımının cis-düzenleyici mantığını çözümlemeye yönelik hesaplamalı bir çerçeve sunmakta ve bütünleştirici modellemenin, birleştirme düzenlemesinin sinir gelişimi bağlamındaki anlaşılmasını nasıl ileri taşıyabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Alternative splicing is essential for the expansion of transcriptomic complexity, with microexons representing some of the most functionally critical and tightly regulated splicing events in neural development. Because microexon inclusion is highly sensitive to Serine/Arginine Repetitive Matrix 4 (SRRM4) levels and is often disrupted in neurodevelopmental disorders, including autism, defining the cis-regulatory features that control inclusion is clinically relevant. Under differential SRRM4 expression, this thesis examines the effects of engineered sequence variants in the upstream intron, microexon, downstream intron on Percent Spliced In (PSI) values. Using a synthetic microexon library from a Massively Parallel Splicing Assays (MaPSy), a custom convolutional neural network (CNN) model was developed to predict splicing outcomes under four SRRM4 response conditions. The model was trained on one-hot encoded sequences and auxiliary metadata, achieving strong predictive performance across conditions. In order to improve the biological interpretability, DeepLIFT-based feature attribution and TF-MoDISco-lite were implemented to extract regulatory sequence motifs that contribute to PSI predictions. The discovered motifs were then annotated using TOMTOM against the CISBP-RNA database, providing insights into potential co-regulatory elements associated with SRRM4-mediated splicing modulation. This study offers a computational framework for deciphering the cis-regulatory logic of microexon inclusion and highlights how integrative modeling can advance our understanding of splicing regulation in neurodevelopmental contexts.
Benzer Tezler
- Computational prediction of protein-protein interactions in sphingolipid signaling network
Sfingolipid sinyal ağındaki protein-protein etkikleşimlerinin hesapsal tahmini
YASEMEN GÜNGÖRMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. KUTLU ÖZERGİN ÜLGEN
YRD. DOÇ. ELİF ÖZKIRIMLI ÖLMEZ
- Characterization of the MOH1 protein in the yeast model
MOH1 proteininin maya modelinde karakterizasyonu
ÇAĞLA ECE OLGUN
Doktora
İngilizce
2024
GenetikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT MUYAN
- İstanbul borsası için güvenli bir iletişim yazılımı
A Secure communication software for The İstanbul Stock Exchange
TEVFİK KOLABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BÜLENT ÖRENCİK
- Dizi şifreleme sistemleri ve doğrusal karmaşıklık
Başlık çevirisi yok
ERKAY SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. İ. CEM GÖKNAR
- Modified PTS scheme technique based on number algorithm for OFDM system
Başlık çevirisi yok
HAYDER DHAHIR ALKATRANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMAD ILYAS