Plati balığı (Xiphophorus maculatus)' nda katalaz enzim geninin biyoenformatiği ve  doku spesifik dağılımı
Bioinformatics and tissue-specific transcription ofcatalase (cat) enzyme gene in platyfish (Xiphophorus maculatus)
Yazar: ESRA CAN ÇAPAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHTAP BAYIR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Enzim ve Mikrobiyal Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada, plati balığı  (Xiphophorus maculatus)'nda katalaz  (cat) geninin biyoenformatiği  (diğer omurgalılar tarafından kodlanan amino asit dizilerinin gen tanımlamasını ve yapısı,  filogenetik ilişkilerin ve korunmuş gen sentezi) çalışıldı ve doku spesifik dağılımı  belirlendi. Dişi ve erkek plati balıklarından karaciğer, bağırsak, kas, beyin, kalp, göz, yüzme kesesi, solungaç, böbrek, deri, yumurtalık ve testis örnekleri alındı ve bu dokulardan cDNA elde etmek için önce her bir dokudan toplam RNA izole edildi. Sonunda tüm doku örneklerindeki qPCR ile cat geni transkriptleri belirlendi. Gen transkript miktarlarının hesaplanması, her bir balığın cat gen transkriptlerinin kopya sayılarının, referans genlerin  (elangasyon faktör 1 alpha  (ef1α) ve ß-actin  (actb)) kopya sayısına bölünmesi ile yapıldı. Cat enziminin transkript miktarları RT-qPCR ile belirlendi. Plati balığında cat geninin transkript seviyesi bağırsak (1270.94), kalp  (1241.25), kas  (419.157), beyin  (46.205), göz  (47.57), yüzme kesesi  (28.99), solungaç  (81.18), dalak (95.45), böbrek (20.25), yumurtalık (91.16) ve testis  (113.22) ile karşılaştırıldığında karaciğerde (2162.21)   önemli derecede yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bununla beraber, bağırsak ve kalp dokularıdaki cat gen transkripsiyon miktarının, kas, beyin, göz, yüzme kesesi, solungaç, dalak, böbrek, yumurtalık ve testis dokularındaki cat gen transkripsiyonlarından yüksek olduğu görülmüştür. Erkek ve dişi plati balığı dokuları arasındaki katalaz geninin transkript seviyelerinde bir farkın olmadığı tespit edilmiştir. Daha önce yapılan birçok çalışmada da farklı dokulardaki birçok gen transkriptinin kopya sayısının benzer olduğu bildirilmekle beraber katalaz enzim geninin biyoenformatik çalışmaları, önemli bir model organizma olan plati balığında henüz yapılmamıştır. Bu sebeple, yapılan bu çalışmada öncelikle plati balığında katalaz geninin biyoenformatik çalışmaları gerçekleştirildi. Daha sonra farklı dokulardaki cat enziminin transkripsiyon seviyelerini belirlemek için laboratuvar çalışmaları yapıldı. Böylece biyoenformatik çalışmalarımızın sonuçları doğrulanarak, sonraki çalışmalar için hangi dokunun çalışılmasının yeterli olacağı konusunda öncü veriler elde edildi.

Abstract:
In this study, we determined the tissue specific distribution of catalase  (cat) gene and studied its bioinformatics  (gene identification, structure and identification of amino acid sequences encoded by other vertebrates, identification of phylogenetic relationships and conserved gene synteny) in platyfish  (Xiphophorus maculatus). Liver, intestine, muscle, brain, heart, eye, swimming bladder, gill, kidney, skin, ovary and testis samples were dissected from the female and male platyfishes and total RNA was isolated from each tissue before cDNA was synthesized. Finally, cat gene transcripts were determined in all tissue samples with qPCR. Calculation of gene transcript amounts was made by dividing the copy numbers of cat gene transcripts of each fish separately by the number of copies of the reference genes  (elongation factor 1 alpha  (ef1α) and ß-actin  (actb)). Assay of the steady-state levels of cat gene transcripts by RT-qPCR revealed. The steady-state level of platyfish cat transcript was abundant liver (2162.21)  compared with the level of cat transcript in intestine  (1270.94), heart  (1241.25), muscle  (419.157), brain  (46.205), eye  (47.57), swimming bladder  (28.99), gill  (81.18), spleen  (95.45),  kidney  (20.25) ovary  (91.16) and testis  (113.22). The transcription of the liver was found significantly higher than the transcriptions of the other tissues. However the transcriptions of the intestine and heart was found significantly higher than transcriptions of the muscle, brain, eye, swimming blader, gill, spleen, kidney and ovary and testis. There was no difference in transcript levels of catalase gene between male and female platyfish tissues. Many previous studies have shown that the number of copies of many gene transcripts in different tissues is similar. However, bioinformatics studies of the catalase enzyme gene have not been performed in platyfish which is an important model organism. For this reason, bioinformatics studies were carried out, followed by laboratory studies to determine the transcription levels of the cat enzyme gene in different tissues, so that the results of our bioinformatics studies were confirmed, and for subsequent transcripts, which tissue should be studied.