Yeni nesil RNA sekanslama ve mikrodizin verilerinin analizi ile kanserde transkriptomik bilgilerin eldesi
Transcriptomic data retrieval from cancer using next generation RNA sequencing and microarray data analyses
Yazar: EBUBEKİR AYHAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KEREM MERT ŞENSES
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
RNA sekanslama yöntemi son yıllarda hızla gelişen yeni nesil sekanslama teknolojilerinin bir çeşididir. RNA sekanslama (RNA-Seq) yönteminde biyolojik materyalin (örneğin kanser hücre hattının) transkribe ettiği gen bölgelerinin transkriptlerinin sekansları elde edilir. Bu sekanslar ya da diğer bir deyişle RNA-Seq veri setleri araştırmacıların kolaylıkla ulaşabileceği internet veri tabanlarında mevcuttur.
Bu çalışmanın konusu, genel çerçevede kanser biyolojisidir. Daha derine inildiğinde ise in silico yollarla ulaşılabilen yeni nesil RNA sekanslama ve gen ifadesi mikrodizin verilerinin biyoinformatik yöntem ve araçlar kullanılarak analiz edilmesiyle kanser hücre hatlarına ait transkriptomik verilerin elde edilmesi olarak tanımlanabilir. Aynı kanser hücre hattının farklı laboratuvarlarda çoğaltılması ve bu kanser hücre hattına ait kontrol gruplarının RNA sekanslama sonucu oluşan RNA-Seq veri setleri arasında gen ifadesi, alternatif ekson kullanımı gibi farklıların olup olmadığı analiz edildi. 

İnternet veri tabanları kullanılarak çalışmak istediğimiz kanser hücre hatlarına ait RNA-Seq veri setleri indirilip, o veri setine ait sekansların kaliteleri uygun biyoinformatik araçlar kullanılarak denetlenmiştir. İyi sekans okuması kalitesine sahip veriler insan referans genomuna hizalandırıldı.
Hizalama sonucu oluşan dosyalar, görselleştirme aracı kullanılarak kanser hücre hatlarının insan genomuna hangi düzeyde hizalandığı kontrol edildi. Çalışmamızın diğer basamağında hücre hatlarındaki gen ifadesi farklılıkları, alternatif ekson kullanımı analizleri yapıldı.
Sonuç olarak, aynı hücre hattı olmasına rağmen farklı laboratuvarlarda büyütülüp, pasajlanmış olan kanser hücre hatları arasında gen ifadesi ve alternatif ekson kullanımı bakımından ciddi farklar tespit ettik.

Abstract:
RNA sequencing method is a kind of new generation sequencing technologies that have been developing rapidly in recent years. In the RNA sequencing (RNA-Seq) method, sequences of the transcripts of the gene regions transcribed by the biological material (e.g. cancer cell line) are obtained. These sequences or in other words, RNA-Seq datasets are available in internet databases that researchers can easily access.

The subject of this study is cancer biology in general framework. When digging deeper, it can be defined as obtaining transcriptomic data of cancer cell lines by analysing the next generation RNA sequencing and gene expression microarray data which can be accessed in silico ways using bioinformatics methods and tools. It was analysed whether there were any differences such as differential gene expression and alternative exon usage among the RNA-Seq datasets formed by generating same cell line in different laboratory and using the control groups of this cancer cell line in RNA sequencing. 

RNA-Seq datasets of cancer cell lines that we want to work with using internet databases were downloaded and the quality of the sequences of that dataset were checked using appropriate bioinformatics tools. Data with good sequence reading quality aligned to human reference genome. The files formed as a result of the alignment were checked by using the visualization tool how the cancer cell lines are aligned to the human genome. In the other step of our study, differential gene expression and alternative exon usage analyzes were performed on cell lines.
As a result, we found significant differences in differential gene expression and alternative exon usage between cancer cell lines that were grown and passaged in different laboratories despite being the same cell line.