Mitokondriyal DNA'nın Leber'in Herediter Optik Nöropatisi (LHON) ile ilişkili mutasyonlarının filogenetik analizi ve embriyogenezdeki rolü
The phylogenetic analysis of mitochondrial DNA mutations associated with Leber's Hereditary Optic Neuropathy (LHON) and their role in embryogenesis
- Tez No: 973092
- Danışmanlar: PROF. DR. EMRE YÖRÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Histoloji ve Embriyoloji, Histology and Embryology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mitokondriyal DNA (mtDNA), hücresel enerji üretimi açısından kritik öneme sahip olan ve temelde anneden yavruya aktarılan genetik materyaldir. Leber'in Herediter Optik Nöropatisi (LHON), mtDNA'daki spesifik mutasyonlar nedeniyle görme kaybına yol açan kalıtsal bir hastalıktır. LHON, genellikle optik sinir hücrelerinin ölümüne neden olan mutasyonlarla ilişkilidir. Bu tez, LHON ile ilişkilendirilen mtDNA mutasyonlarının filogenetik açıdan analiz edilmesini amaçlamaktadır. Filogenetik analiz, bu mutasyonların farklı yaklaşımlarla değerlendirilmesini sağlayarak, hem hastalığın genetik temellerine dair daha kapsamlı bir anlayış geliştirmeyi hem de bireyler arası farklılıkları incelemeyi hedeflemektedir. Bu kapsamda gerçekleştirilen uzaklık temelli (UPGMA, NJ ve ME) ve karakter temelli (MP, ML ve Bayesian) analizlerde, toplam 94 örnek (2 kontrol grubu/sağlıklı) değerlendirilmiş olup örneklerin coğrafi dağılımı Hindistan (%62,8), Çin (%31,9), Rusya (%3,2), Amerika (Kontrol - %1,1) ve Afrika (Kontrol - %1,1) şeklinde belirlenmiştir. PCA sonuçlarına göre ilk iki bileşen toplam varyansın %71,5'ini açıklamış ve özellikle Hindistan ile Çin kökenli örnekler arasında belirgin genetik ayrışmalar gözlenmiştir. Bu bulgular, LHON'a ait mutasyonların genetik olarak belirgin bir coğrafi dağılım gösterdiğini ve özellikle Asya kökenli örneklerin filogenetik ağaçlarda ayrı kümelendiğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, nad4l ve nad6 genlerinde gözlenen yüksek varyasyon oranları, bu genlerin LHON patogenezinde bölgesel ve genetik farklılıkları yansıtabileceğini düşündürmektedir. Analizlerde Linux terminal dili, R programlama dili ve MEGA filogenetik analiz programı kullanılmıştır. Özellikle cox3, nad4l ve nad6 genlerinin LHON hastalarına özgü gruplamalarda öne çıktığı ve bu genlerin filogenetik ağaçlarda belirgin ayrışmalar gösterdiği saptanmıştır. PCA analizleriyle desteklenen bu bulgular, LHON ile ilişkili bireylerin genetik varyasyonlarını ortaya koyarken bazı mutasyonların embriyonik gelişim döneminde etkili olabilecek potansiyel biyobelirteçler olduğunu göstermektedir. Ayrıca, referans ve hasta örnekleri arasındaki filogenetik uzaklıklar, LHON mutasyonlarının embriyogenez sürecindeki olası etkilerine ışık tutmuştur. Bu yönüyle elde edilen veriler, mitokondriyal genlerin embriyolojik gelişim sürecindeki rolünü anlamaya katkı sağlamaktadır. Sonuç olarak yapılan filogenetik analizler ve embriyolojik değerlendirmeler, LHON'un patogenezine dair yeni bir bakış açısı sunmakta ve hastalığın tanı ile tedavi süreçlerine bilimsel bir temel oluşturmaktadır. Mevcut çalışma, mitokondriyal hastalıkların embriyonik aşamalardaki etkilerini ve bu etkilerin klinik uygulamalara nasıl yansıyabileceğini tartışarak klinik embriyoloji alanına katkıda bulunmayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
Mitochondrial DNA (mtDNA) is a genetic material that plays a critical role in cellular energy production and is primarily inherited maternally. Leber's Hereditary Optic Neuropathy (LHON) is an inherited disease that causes vision loss due to specific mutations in mtDNA. LHON is typically associated with mutations that lead to the degeneration of optic nerve cells. This thesis aims to analyze mtDNA mutations associated with LHON from a phylogenetic perspective. Phylogenetic analysis enables the evaluation of these mutations through various approaches, aiming to develop a more comprehensive understanding of the genetic basis of the disease and to examine inter-individual genetic variations. In this context, distance-based (UPGMA, NJ, and ME) and character-based (MP, ML, and Bayesian) analyses were performed using a total of 94 samples (including 2 control/healthy groups). The geographical distribution of the samples was determined as follows: India (62.8%), China (31.9%), Russia (3.2%), America (Control – 1.1%), and Africa (Control – 1.1%). According to the PCA results, the first two components explained 71.5% of the total variance, and a clear genetic differentiation was observed particularly between Indian and Chinese samples. These findings indicate that LHON-associated mutations exhibit a distinct genetic and geographical distribution, with Asian-origin samples clustering separately in the phylogenetic trees. Moreover, the high variation rates observed in the nad4l and nad6 genes suggest that these genes may reflect regional and genetic differences in the pathogenesis of LHON. The analyses were conducted using the Linux terminal language, the R programming language, and the MEGA phylogenetic analysis software. The cox3, nad4l, and nad6 genes were found to be prominent in LHON-specific groupings, displaying distinct separations within the phylogenetic trees. Supported by PCA analyses, these findings reveal the genetic variations among individuals associated with LHON and suggest that certain mutations may serve as potential biomarkers influencing embryonic development. Furthermore, the phylogenetic distances between reference and patient samples provided insights into the possible effects of LHON-related mutations during embryogenesis. In this regard, the findings contribute to understanding the role of mitochondrial genes in embryonic developmental processes. Overall, the phylogenetic analyses and embryological evaluations presented in this study offer a new perspective on the pathogenesis of LHON and provide a scientific foundation for the disease's diagnosis and treatment processes. This study also aims to contribute to the field of clinical embryology by discussing the effects of mitochondrial diseases during embryonic stages and their potential reflections in clinical applications.
Benzer Tezler
- Alloxan'ın sıçan pankreası üzerine etkilerinin ışık ve elektron mikroskobu seviyelerinde araştırılması
Investigation about the effect of alloxan on the rat at light and electronmicroscopical levels
SAİM ÖZDAMAR
- Calisthenic egzersiz proğramının myokard infarktüslü hastaların performansı üzerindeki etkileri
Başlık çevirisi yok
R.NESRİN DEMİRTAŞ
- Sigara nitrozamin fraksiyonlarının bazı mitokondri sitokromlarına etkisi
Başlık çevirisi yok
FERDA GÜRLEYÜK CANDAN
