Akçaağaç şurubu idrar hastalığı (MSUD) ile ilişkilendirilen BCKDHA ve BCKDHB genlerindeki tek nükleotid polimorfizmlerinin ın silico analizi
In silico analysis of single nucleotide polymorphisms in BCKDHA and BCKDHB genes associated with maple syrup urine disease (MSUD)
Yazar: KEZİBAN ÇÖRDÜKÇÜ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU ÖZKAN OKTAY ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER FARUK KARASAKAL
Üsküdar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics ; Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Akçaağaç şurubu idrar hastalığı (Maple Syrup Urinary Disease; MSUD), dallı zincirli α-ketoasit dehidrogenaz enzim kompleksinin (BCKD) azalmış aktivitesine bağlı gelişen, nadir görülen otozomal resesif geçiş gösteren metabolik bir hastalıktır. Hastalıkta izolösin, lösin ve valin metabolizmasındaki bozukluk sonucu kanda ve idrarda biriken metabolitler, hastalığa ismini veren idrarda akçaağaç şurubu kokusuna neden olmaktadır. Hastalığın görülme sıklığı toplumlar arasında değişkenlik göstermekle beraber dünya genelinde 185.000 canlı doğumda 1 olduğu bilinmektedir. Bu oran akraba evliliklerinin sık yaşandığı bölgelerde daha da artmaktadır.
Bu tez çalışmasında in silico yöntemler kullanılarak MSUD hastalığı ile ilişkili olan BCKDHA ve BCKDHB genlerindeki yanlış anlamlı (missense) tek nükleotid polimorfizmlerinin (SNP) protein yapısı, fonksiyonu ve stabilizasyonu üzerine olan olası zararlı etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca protein-protein etkileşimleri, gen-gen etkileşimleri ve proteinlerin üç boyutlu modellemesi biyoinformatik yazılım araçları kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre BCKDHA genindeki tüm yazılım araçlarında ortak olarak zararlı olduğu tahmin edilen SNP'ler ; rs137852870 (Y438N), rs137852871 (G290R), rs137852873 (R265W), rs137852876 (C264W), rs145901144 (R297C), rs182923857 (R346C), rs377517768 (R167Q), rs137852871 (G268R), rs188135164 (R117C) ve rs373336888 (R315W)'dir. BCKDHB genindeki ortak zararlı bulunan SNP'ler; rs79761867 (R183P), rs121965004 (H206Y), rs143427811 (K211N), rs149766077 (R183W), rs371518124 (R170H), rs374253889 (D88V), rs138369202 (G109R), rs199738863 (K222I), rs374642431 (E146K), rs148905512 (P185L) ve rs369388961 (A202T)' dir. Bu tez çalışmasında in silico yöntemler kullanılarak elde edilen bu sonuçların gelecekte yapılacak olan deneysel çalışmalar için yararlı olacağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Akçaağaç Şurubu İdrar Hastalığı (MSUD), BCKDHA, BCKDHB, in silico, SNP

Abstract:
Maple syrup urine disease (MSUD) is a rare autosomal recessive metabolic disease caused by decreased activity of the branched chain α-ketoacid dehydrogenase enzyme complex (BCKD). Metabolites accumulating in the blood and urine as a result of the disorder in the metabolism of leucine, isoleucine and valine in the disease cause the smell of maple syrup in the urine, which gives the disease its name. Although the incidence of the disease varies between societies, it is known to be 1 in 185,000 live births worldwide. This rate is even higher in regions where consanguineous marriages are common.
In this thesis, it was aimed to determine the possible harmful effects of missense single nucleotide polymorphisms (SNPs) in BCKDHA and BCKDHB genes, which are associated with MSUD, on protein structure, function and stabilization by using in silico methods. In addition, protein-protein interactions, gene-gene interactions and three-dimensional modeling of proteins were determined using bioinformatics software tools. According to the results obtained, the SNPs predicted to be common harmful in all software tools in the BCKDHA gene are rs137852870 (Y438N), rs137852871 (G290R), rs137852873 (R265W), rs137852876 (C264W), rs145901144 (R297C), rs182923857 (R346C), rs377517768 (R167Q), rs137852871 (G268R), rs188135164 (R117C) and rs373336888 (R315W). The common deleterious SNPs found in the BCKDHB gene are rs79761867 (R183P), rs121965004 (H206Y), rs143427811 (K211N), rs149766077 (R183W), rs371518124 (R170H), rs374253889 (D88V), rs138369202 (G109R), rs199738863 (K222I), rs374642431 (E146K), rs148905512 (P185L) and rs369388961 (A202T)  It is thought that these results obtained by using in silico methods in this thesis study will be useful for future experimental studies.
Keywords: Maple Syrup Urine Disease (MSUD), BCKDHA, BCKDHB, in silico, SNP