Adi sazan (Cyprinus carpio) ve kahverengi alabalık (Salmo trutta) glutatyon S-transferaz (gstr) geninin tüm dokularda mRNA transkripsiyonlarının karşılaştırılması ve biyoinformatik analizler
Bioinformatics studies and comparition of mRNA transcription all tissues of (gsr) and common carp (Cyprinus carpio) and brown trout (salmo trutta) glutathione S transferase (gsr) gene
Yazar: BADRUL ISLAM ELSEVAR
Danışman: DOÇ. DR. MEHTAP BAYIR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Alabalıklar = Trouts ; Cyprinus carpio = Cyprinus carpio ; Ekspresyon = Expression ; Sazan balıkları = Carps ; mRNA = mRNA

Özet:
Amaç: Biyoenformatik araçları kullanarak; kahverengi alabalık (Salmo trutta) ve adi sazan (Cyprinus carpio)'da glutatyon s transferaz (gstr) geninin in siliko analizlerinin yapılması ve gstr geninin her iki balık türünün karaciğer, bağırsak, kas, beyin, kalp, göz, dalak, solungaç, böbrek, mide, ovaryum ve testis dokularındaki mRNA transkriptlerinin belirlenmesi bu araştırmanın amaçlarıdır.
Yöntem: Bu çalışmada, dişi ve erkek kahverengi alabalık ve adi sazandan karaciğer, bağırsak, kas, beyin, kalp, göz, dalak, solungaç, böbrek, mide, ovaryum ve testis örenekleri alındı ve bu dokulardan cDNA elde etmek için önce her dokudan toplam RNA izole edildi. Daha sonra alınan tüm doku örneklerinden qPCR ile gstr geninin transkript miktarları belirlendi. İn siliko nalizler kapsamında gen yapısı, korunmuş gen sinteni dizaynı, fiogenetik ağaç analizleri ve diğer omurgalılarla olan benzerlik-özdeşlik oranlarının tespiti yapıldı.
Bulgular: Kahverengi alabalık gstr geni için dişi balıklarda doku spesifik dağılım sırasıyla, karaciğerde 25,66 ± 1,49; bağırsakta 13,68 ± 0,61; kasda 0,42 ± 0,02; beyinde 1,73 ± 0,39; kalpte 2,89 ± 0,43; gözde 2,35 ± 0,18; dalakta 0,96 ± 0,21; solungaçta 14,27 ± 0,82; böbrekte 0,98 ± 0,17; midede 1,25 ± 0,15; ovaryumda 7,39 ± 0,32 olarak , erkek balıklarda ise doku spesifik dağılımın ise sırasıyla, karaciğerde 32,60 ± 1,70; bağırsakta 22,08 ± 0,59; kasda 4,01 ± 0,25; beyinde 1,38 ± 0,15; kalpte 4,79 ± 0,25; gözde 1,84 ± 0,13; dalakta 1,33 ± 0,08; solungaçta 24,70 ± 1,14; böbrekte 1,83 ± 0,08; midede 2,74 ± 0,13; testiste 15,86 ± 0,83 olarak tespit edilmiştir. Adi sazan gstr geninin doku spesifik dağılımı dişi balıklarda karaciğerde 39,06 ± 3,63; bağırsakta 29,48 ± 2,98; kasta 19,32 ± 1,32; beyinde 4,07 ± 0,50; kalpte 5,96 ± 0,39; gözde 2,11 ± 0,08; dalakta 1,09 ± 0,093; solungaçta 8,43 ± 0,33; böbrekte 1,79 ± 0,21; midede 3,00 ± 0,43; ovaryumda 12,11 ± 0,62 olarak, erkek balıklarda ise karaciğerde 77,81 ± 5,95; bağırsakta 46,25 ± 0,91; kasda 45,95 ± 3,42; beyinde 2,56 ± 0,23; kalpte 2,20 ± 0,25; gözde 0,92 ± 0,081; dalakta 1,32 ± 0,18; solungaçta 7,27 ± 0,37; böbrekte 1,99 ± 0,27; midede 2,46 ± 0,33; testiste 16,29 ± 1,16 olduğu elde edilmiştir.
Sonuç: Kahverengi alabalık gstr geni için erkek ve dişi dokuları arasındaki transkripsiyonel farklılıkların incelendiğinde, bağırsak, solungaç, böbrek, mide, kas ve gonadların önemli derecede erkek balıklarda yüksek (p<0.05) bulunmuş, ancak diğer dokular arasındaki farklılıkların istatistiksel açıdan önem arz etmediği görülmüştür. Ayrıca yapılan insiliko analizler neticesinde kahverengi alabalık gstr geninin, en yüksek benzerlik ve özdeşlik oranını gökkuşağı alabalığı ile, adi sazan gstr geninin en yüksek benzerlik ve özdeşlik oranını japon balığı ile paylaştığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Purpose: The aims of this research are to perform in silico analyzes of glutathione s transferase (gstr) gene in brown trout (Salmo trutta) and common carp (Cyprinus carpio) using bioinformatics tools and determination of gstr mRNA transcripts of brown trout and common carp liver, intestine, muscle, brain, heart, eye, spleen gill, kidney, stomach, ovary and testis tissues. 
Method: In this study, liver, intestine, muscle, brain, heart, eye, spleen, gill, kidney, stomach, ovary and testis samples were taken from male and female brown trout and common carp, and total RNA was isolated from each tissue to synthesize cDNA from these tissues. Then, the transcript amounts of the gstr gene were determined by qPCR from all tissue samples. Gene structures, conserved gene synteny design, phyogenetic tree analyzes and similarity-identity ratios with other vertebrates were determined. 
Findings: Tissue-specific distribution for the brown trout gstr gene in female fish was 25.66 ± 1.49 in the liver, 13.68 ± 0.61 in the intestine; 0.42 ± 0.02 in the muscle; 1.73 ± 0.39 in the brain; 2.89 ± 0.43 in the heart; 2.35 ± 0.18 in the eye; 0.96 ± 0.21 in the spleen; 14.27 ± 0.82 in the gills; 0.98 ± 0.17 in the kidney; 1.25 ± 0.15 in the stomach; 7.39 ± 0.32 in the ovary. Tissue-specific distribution in male fish was 32.60 ± 1.70 in the liver; 22.08 ± 0.59 in the intestine; 4.01 ± 0.25 in the muscle; 1.38 ± 0.15 in the brain; 4.79 ± 0.25 in the heart; 1.84 ± 0.13 in the eye; 1.33 ± 0.08 in the spleen; 24.70 ± 1.14 in the gills; 1.83 ± 0.08 in the kidney; 2.74 ± 0.13 in the stomach; 15.86 ± 0.83 in the testis. The tissue-specific distribution of common carp gstr gene was 39.06 ± 3.63 in the liver in female fish; 29.48 ± 2.98 in the intestine; 19.32 ± 1.32 in the muscle; 4.07 ± 0.50 in the brain; 5.96 ± 0.39 in the heart; 2.11 ± 0.08 in the eye; 1.09 ± 0.093 in the spleen; 8.43 ± 0.33 in the gills; 1.79 ± 0.21 in the kidney; 3.00 ± 0.43 in the stomach; 12.11 ± 0.62 in the ovary. Tissue-specific distribution in male fish was 77.81 ± 5.95 in the liver; 46.25 ± 0.91 in the intestine; 45.95 ± 3.42 in the muscle; 2.56 ± 0.23 in the brain; 2.20 ± 0.25 in the heart; 0.92 ± 0.081 in the eye; 1.32 ± 0.18 in the spleen; 7.27 ± 0.37 in the gills; 1.99 ± 0.27 in the kidney; 2.46 ± 0.33 in the stomach; 16.29 ± 1.16 in the testis.
Results: When the transcriptional differences between male and female tissues for the brown trout gstr gene were examined, it was seen that the intestine, gill, kidney, stomach, muscle and gonads were significantly higher in male fish (p<0.05), but the differences between other tissues were not statistically significant. It has been determined that highest gene expression was liver (p<0.05) and brain, eye, spleen, kidney, heart and spleen tissues have significantly lower gstr gene expression than other tissues in both male and female in common carp. In addition, as a result of the in silico analysis, it was determined that the brown trout gstr gene shared the highest similarity and identity ratio with rainbow trout, and the common carp gstr gene shared the highest similarity and identity ratio with goldfish.