Farklı akrep türlerinde zehir bezlerinin transkriptomik analizi vezehrin amino asit profilinin incelenmesi
Transcriptomic analysis of venom glands and amino acid profile ofvenom in different scorpion species
Yazar: NEVİN ASLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞAHİN TOPRAK ; DOÇ. DR. İSMAİL KOYUNCU
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Akrep zehri, enzimler, toksik peptitler, serbest amino asitler, karbonhidratlar, lipitler ve diğer
metabolitler dahil olmak üzere farklı biyolojik olarak aktif bileşiklerin karmaşık karışımlarından
oluşur. Hayvan zehirleri üzerine yapılan çalışmalar, yeni biyoaktif moleküllerin keşfedilmesi için
fırsatlar yaratan teknolojik ilerlemelerle sürekli olarak geliştirilmiştir. Proteomik,transkriptomik,genomik ve metabolomik gibi zehir araştırmalarına yönelik "omik" teknolojilerinin tanıtılması, büyük ölçekli veri toplamayı ve bunların analizini mümkün kılmıştır. Farklı akrep türleri üzerinde yaptığımız zehir bezi transkriptom analizlerinde elde edilen zehir dokusundan QIAGEN izolasyon kitiyle RNA izole edildi. İzole edilmiş RNA materyalinin kütüphane hazırlığında, Illumina Stranded mRNA Prep kiti (Illumina, ABD, #20040534) kullanıldı. Biyoinformatik analizlerde diziler, fastp v0.23.4 kullanılarak düzenlendi ve filtre edildi. Bu işlem sırasında 3' ve 5' uçlarındaki minimum kalite değeri 30 (1bp ile), minimum ortalama okuma kalite değeri 30, minimum belirsiz baz sayısı 0 ve minimum okuma uzunluğu 100bp olarak ayarlandı. Aminoasit çalışması için JASEM aminoasit kiti kullanıldı. Analiz için LC-MS/MS cihazında ki HPLC kısmında bulunan tepsi bölmesine yerleştirildi ve okutuldu. Sonuç olarak Androctonus carssicauda türünde 8 farklı protein elde edildi. En uzun aminoasit dizisi colorectal mutant cancer protein-like isoform X1 proteininde 974, en kısa aminoasit dizisi apoptosis regulator R1-like proteininde 189 olarak elde edildi. Hottentotta saulcyi türünde 8 farklı protein elde edildi. En uzun aminoasit dizisi breast cancer anti-estrogen resistance protein 3-like proteininde 910, en kısa aminoasit dizisi apoptosis regulator R1-like proteininde 189 olarak elde edildi. Leiurus abdullahbayrami türünde 7 farklı protein elde edildi. En uzun aminoasit. dizisi colorectal mutant cancer protein-like isoform X2 proteininde 970, en kısa aminoasit dizisi apoptosis regulator R1-like proteininde 189 olarak elde edildi. LC/MS MS sonuçlarına göre A. crassicauda akrep zehrinde; taurin, alfa aminobütirik asit, fosfoetanolamin, lizin, lösin ve arginin amino asitlerinin varlığı tespit edildi. H. saulcyi akrep zehirinde; taurin, lizin, fosfoetanolamin, arginin, alfaaminopimelik asit ve lösin amino asitlerinin varlığı tespit edildi. L. abdullahbayrami akrep zehrinde; alfa amino bütirik asit, taurin, lizin, fenilalanin, arginosuksinik asit, lösin, histamin, arginin, prolin amino asitlerinin varlığı tespit edildi.

Abstract:
Scorpion venom consists of complex mixtures of different biologically active compounds, including
enzymes, toxic peptides, free amino acids, carbohydrates, lipids and other metabolites. The study of
animal venoms has been continually enhanced by technological advances that create opportunities for
the discovery of new bioactive molecules. The introduction of "omics" technologies for venom
studies, such as proteomics, transcriptomics, genomics, and metabolomics, has enabled large-scale
data collection and analysis. RNA was isolated from the venom tissue obtained from the venom gland
transcriptome analyzes we performed on different scorpion species with the QIAGEN isolation kit.
Illumina Stranded mRNA Prep kit (Illumina, USA, #20040534) was used for library preparation of
the isolated RNA material. In bioinformatics analyses, sequences were edited and filtered using fastp v0.23.4. During this process, the minimum quality value at the 3' and 5' ends was set to 30 (with 1bp), the minimum average read quality value to 30, the minimum number of ambiguous bases to 0, and the minimum read length to 100bp. JASEM amino acid kit was used for amino acid study. For analysis, it was placed in the tray compartment in the HPLC section of the LC-MS/MS device and read. As a result, 8 different proteins were obtained from Androctonus carssicauda species. The longest amino acid sequence was 974 in the colorectal mutant cancer protein-like isoform X1 protein, and the
shortest amino acid sequence was 189 in the apoptosis regulator R1-like protein. 8 different proteins were obtained from the Hottentotta saulcyi species. The longest amino acid sequence was 910 in the breast cancer anti-estrogen resistance protein 3-like protein, and the shortest amino acid sequence was 189 in the apoptosis regulator R1-like protein. 7 different proteins were obtained from the Leiurus abdullahbayrami species. The longest amino acid sequence was 970 in the colorectal mutant cancer protein-like isoform X2 protein, and the shortest amino acid sequence was 189 in the apoptosis regulator R1-like protein. According to LC/MS MS results, in A. crassicauda scorpion venom; The presence of amino acids taurine, alpha aminobutyric acid, phosphoethanolamine, lysine, leucine and arginine was detected. H. saulcyi in scorpion venom; The presence of amino acids taurine, lysine, phosphoethanolamine, arginine, alpha-aminopimelic acid and leucine was detected. L. abdullahbayrami on scorpion venom; The presence of alpha amino butyric acid, taurine, lysine, phenylalanine, arginosuccinic acid, leucine, histamine, arginine and proline amino acids was detected.