Koronavirüs hastalığı-19 geçirmiş kişilerde, viral genomun metilasyon farklılığının klinik yansıması
Clinical reflection of methylation differences of the viral genome in people with history of coronavirus disease-19
Yazar: ÖZLEM GÖKÇE EKİNCİ
Danışman: PROF. DR. YUSUF ÖZKUL
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Koronavirüs Hastalığı-19 (COVID-19) pandemisi, 2019 yılında Şiddetli Akut Solunum Sendromu Koronavirüs-2 (SARS-CoV-2) etkeniyle dünya genelinde milyonlarca insana bulaşarak ciddi bir küresel sağlık krizine yol açmıştır. Türkiye'de Mart 2020'de doğrulanmış vaka ile başlayan bu salgın ile mücadelede, araştırmacılar hastalığın moleküler mekanizmalarını anlamak ve uygun tedavi yöntemlerini bulmak  için yoğun bir çalışma yürütmüşlerdir ve halen de devam etmektelerdir. Epitranskriptomun enfeksiyon ve viral genom translasyonundaki etkisi hala büyük ölçüde hafife alınmaktadır. Bu çalışmada; SARS-CoV-2 ile enfekte olmuş COVID-19 hastalarında, metilasyonun kliniğe nasıl etki ettiğinin belirlenmesi amaçlanmıştır.  Bu araştırma konusu, bu alandaki bilgiyi artırmak ve bilimsel tartışmayı teşvik etmek için belirlenmiştir. Bu çalışmada; hastalar kronik hastalık ve COVID-19 şiddetine göre; Grup 1a (hafif), Grup 1b (hafif), Grup 2 (orta) ve Grup 3 (şiddetli) olarak klasifiye edilip, konakta N6-metiladenozin (m6A) yolağı genleri olan, Metiltransferaz 3 (METTL3), Wilms tümör baskılayıcı-1 ile ilişkili gen (WTAP), yağ kütlesi ve obezite geni (FTO), AlkB homolog 5 (ALKBH5) ve YTH N6-metiladenozin RNA bağlayıcı protein F2 (YTHDF2) genlerinin ekspresyonları Kantitatif Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu (RT-qPCR)  yöntemiyle ve RNA global m6A metilasyon seviyesi ise enzim bağlı immünosorbent (ELISA) testleriyle değerlendirilmiş, gruplar arası COVID-19 şiddeti, konak tepkisi ve virüs-konak etkileşimi araştırılmıştır. Bulgularımıza göre, SARS-COV-2 ile enfekte olan hastalarda klinik şiddet arttıkça global m6A metilasyon seviyesi artmıştır. Global m6A metilasyon seviyeleri arttıkça klinik tablonun ağırlaştığı gözlenmiştir. COVID-19'u şiddetli geçiren hastalarda m6A gen ekspresyonları ile hastalık şiddeti arasında bir ters ilişki söz konusudur: metilaz genleri METTL3 ve WTAP; demetilaz geni ALKBH5; okuyucu gen YTHDF2 genlerinin ekspresyonlarında anlamlı düşüş belirlenmiştir. 

Anahtar Sözcükler: COVID-19, SARS-CoV-2, M6A, Gen ekspresyonu, Global m6A

Abstract:
The Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) pandemic, caused by the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) virus, emerged in 2019 and has led to a serious global health crisis, affecting millions of people worldwide. In the fight against this outbreak, researchers have been conducting extensive studies to understand the molecular mechanisms of the disease and to find appropriate treatment methods. However, the impact of epitranscriptomic modifications on infection and viral genome translation is still largely underestimated. This study aims to determine the effects of methylation on the clinical outcomes of COVID-19 patients infected with SARS-CoV-2. The objective of this research is to enhance knowledge in this field and promote scientific discussion. In this study, patients infected with SARS-CoV-2 were classified into different groups based on the severity of the disease and their chronic conditions: Group 1a (mild), Group 1b (mild), Group 2 (moderate), and Group 3 (severe). The expression levels of genes involved in the N6-methyladenosine (m6A) pathway, such as Methyltransferase 3 (METTL3), Wilms tumor 1-associating protein (WTAP), fat mass and obesity-associated gene (FTO), AlkB homolog 5 (ALKBH5), and YTH N6-methyladenosine RNA binding protein 2 (YTHDF2), were evaluated using the Reverse Transcription Quantitative Polymerase Chain Reaction (RT-qPCR) method. The global m6A methylation level in RNA was assessed using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) tests. The study aimed to investigate the relationship between COVID-19 severity, host response, and virus-host interactions. According to our findings, the global m6A methylation level increased with the clinical severity of patients infected with SARS-CoV-2. There was an association between higher global m6A methylation levels and a more severe clinical presentation. In patients with severe COVID-19, a reverse relationship was observed between m6A gene expressions and disease severity: the expression levels of methyltransferase genes METTL3 and WTAP, demethylase gene ALKBH5, and reader gene YTHDF2 were significantly reduced.

Keywords: COVID-19, SARS-CoV-2, M6A, Gene expression, Global m6A