Drosophila melanogaster'de yüksek şeker diyetinin egzersiz varlığında lokomotor aktiviteye etkisini belirleyen genetik varyantların genom boylu ilişkilendirme analizi ile belirlenmesi
Identification of genetic variants, by genome-wide association study, involved in the effects of a high sugar diet on locomotor activity in the presence of exerci̇se in Drosophila melanogaster
Yazar: SEBAHATTİN YAVUZ
Danışman: PROF. DR. ERGİ DENİZ ÖZSOY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Tez kapsamında, egzersiz ve yüksek şeker diyeti arasındaki ilişkiyi belirleyen genetik varyantların Genom Boylu İlişkilendirme Analizi (GWAS) ile tespit edilmesi amaçlanmıştır. Egzersiz ve diyet arasında bir ilişki olduğu yapılan birçok çalışmayla ortaya konmuştur. Özellikle yabanıl tip sineklerde yapılan deneylerde, şekerle birlikte egzersizin tırmanma performansını iyileştirdiği anlaşılmaktadır. Bu bulgunun doğrultusunda benzer sonuçlar elde edilmiş olsa da bu etkinin tersine de etkilerin olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan tez çalışması, aynı tür içerisinde soylar arasında var olan genetik farklılıkların GWAS ile tespit edilmesini amaçlayan kapsamlı bir çalışmadır. 91 Drosophila Genetik Referans Paneli (DGRP) soyları kullanılarak, yüksek şeker diyetiyle beslenmiş sineklerde egzersiz programı uygulanarak bir tırmanma performansı verisi elde edilmiştir. Yüksek şeker diyetiyle birlikte egzersiz programı uygulanan soylarda, tırmanma performansında literatür doğrultusunda artış gözlemlense de ters yönde negatif etki gözlemlenmiş soylar da bulunmaktadır. Yapılan deneyler sonucu elde edilen verilerden toplam 8 GWAS yapılmıştır fakat egzersiz yapan ve yüksek şeker diyetiyle beslenen bireylerden  gelen ortalama veriler, yüksek şeker diyetiyle beslenen ve egzersiz yapan ve yapmayan bireylerin ortalama fark verileri ve yüksek şeker diyetiyle beslenen ve standart diyetle beslenen ve egzersiz yapan bireylerden gelen ortalama fark verileriyle yapılmış GWAS'lar egzersiz ve yüksek şeker diyeti arasındaki ilişkiyi incelenmesi açısından en önemli GWAS'lar olmuştur. 8 GWAS'tan toplam 407 varyant tespit edilmişken, bahsedilen 3 GWAS'ta 153 varyant tespit edilmiştir ve bu varyantlardan 113 tanesiyle insan ortologu bulunmuştur. Bu varyantlar, egzersiz ve yüksek şeker diyetiyle alakalı olduğu bilinden iskelet-kas sistemi, hücresel düzenleyici yolaklar, gelişim ve metabolizmayla alakalıdır. Ortolog genler kullanılarak gerçekleştirilen gen ontolojisi analizi sonucunda yüksek şeker diyetiyle ilişkilendirilen bazı hastalıklara rastlanmıştır. Bu tezin sonucunda, egzersiz ve yüksek şeker diyeti arasındaki ilişkinin arkasında yatan genetik varyantların tespiti ile literatüre kazandırılması düşünülmektedir.

Abstract:
This thesis aims to identify genetic variants that determine the association between exercise and high sugar diet by Genome-Wide Association Analysis (GWAS). Many studies have shown that there is an interaction between exercise and diet. Especially in experiments conducted in wild-type flies, it is understood that exercise combined with sugar improves climbing performance. Although similar results were obtained in line with this finding, the opposite effect was also observed. This thesis is a comprehensive study to detect genetic differences between lineages within the same species with GWAS. Using 91 Drosophila Genetic Reference Panel (DGRP) lineages, climbing performance data was obtained by applying an exercise program in flies fed a high-sugar diet. Although an increase in climbing performance was observed in line with the literature in lines fed a high-sugar diet with an exercise program, there were also lines with a negative effect in the opposite direction. 
A total of 8 GWASs were conducted from the data obtained as a result of the experiments. However, the GWASs conducted with the average data from individuals who exercised and were fed a high sugar diet, the average difference data from individuals who were fed a high sugar diet and exercised and did not exercise, and the average difference data from individuals who were fed a high sugar diet and were fed a standard diet and exercised were the most important GWASs in terms of examining the relationship between exercise and high sugar diet. A total of 407 variants were identified from the 8 GWASs, while 153 variants were identified in the 3 GWASs mentioned, and 113 had human orthologs. These variants are related to the skeletal-muscular system, cellular regulatory pathways, development, and metabolism, which are known to be related to exercise and high-sugar diet. Gene ontology analysis using the orthologous genes revealed several diseases associated with a high-sugar diet. As a result of this thesis, is planned to identify the genetic variants behind the relationship between exercise and high sugar diet and to contribute to the literature.