Seçilen bitkisel aktif moleküllerin nükleobazlar ve bazı nükleotid dizilimleriyle etkileşimlerinin biyoinformatik ve moleküler modelleme yöntemleriyle incelenmesi
Investigation of interactions of selected plant-based active molecules with nucleobases and some nucleotide sequences using bioinformatic and computational tools
Yazar: TUĞÇE ŞENER RAMAN
Danışman: PROF. NURSEL AÇAR SELÇUKİ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu tez çalışmasında, bitkisel aktif molekül olan Luteolin molekülü ile nükleoidler (dAMP, dCMP, dGMP ve dTMP) arasındaki etkileşimlerin bağlanma bölgeleri, enerjileri ve konformerlerindeki değişikliklerin incelenmesi ve Luteolin ile nükleotid dimerlerinden elde edilen sonuçlar doğrultusunda sistematik olarak miR-155 ile Luteolin arasındaki etkileşimlerin bağlanma bölgelerinin saptanması amaçlanmıştır.
 Hesapsal çalışmada, öncelikle Luteolin ve nüklotidlerin detaylı konformasyonel analizi yapılmıştır. Konformasyonel analizden elde edilen konformerler su fazında ωB97XD/6-31+G(d,p) seviyelerinde optimizasyon prosedürleri kullanılarak elektronik enerji hesaplanmıştır ve en kararlı yapılar belirlenmiştir. Luteolin molekülü ile nükleotid molekülleri arasındaki kompleks oluşumları belirlenerek, kompleksler arasındaki bağlanma bölgeleri, kuvvetleri ve aralarında meydana gelen yük geçişleri hesaplanmıştır. Nükleotidler arasında en kararlı Luteolin-dCMP kompleksi olarak bulunmuştur. Deneysel çalışmada ise, Luteolin, dCMP ve Luteolin-dCMP kompleksi'nin UV/Vis spektroskopisi, floresans spektroskopisi ve voltametri ölçümlerin yapılarak deneysel ve hesapsal veriler karşılaştırlmıştır. Ayrıca, biyolojik modellerde bu kapsamda Lutolin molekülü ile miR-155 dizisi olası etkileşim bölgeleri için öneride bulunulmuştur.

Abstract:
In this thesis, it was aimed to investigate the changes in the binding sites, energies, and conformers of the interactions between the herbal active molecule Luteolin and nucleoids (dAMP, dCMP, dGMP and dTMP), and systematically determine the binding sites of the interactions between miR-155 and Luteolin in line with the results obtained from Luteolin and nucleotide complex.
 In the computational study, the first, a detailed conformational analysis of luteolin and nucleotides was performed. Electronic energy was calculated using optimization procedures at ωB97XD/6-31+G(d,p) levels in the water phase of conformers obtained from the conformational analysis and the most stable structures were determined. By determining the complex formations between the Luteolin molecule and the nucleotide molecules, the binding sites between the complexes, their energies, and the charge transitions between them were calculated. Among the nucleotides, it has been found to be the most stable Luteolin-dCMP complex. In the experimental study, UV/Vis spectroscopy, fluorescence spectroscopy, voltammetry measurements of Luteolin, dCMP, and Luteolin-dCMP complex were performed, and then experimental and computational data were compared. Finally, in biological models, possible interaction sites of the Luteolin molecule and the miR-155 sequence have been suggested.