Biyoinformatik araçlar kullanılarak epilepsi hastalığı ile ilişkilendirilen epm2a ve nhlrc1 (EPM2B) genlerindeki snp'lerin değerlendirilmesi
Evaluation of snps in epm2a and nhlrc1 (EPM2B) genes as associate with epilepsy disease using bioinformatic tools
Yazar: GÜLSÜM GÜLER
Danışman: DOÇ. DR. MESUT KARAHAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU ÖZKAN OKTAY
Üsküdar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoistatistik = Biostatistics ; Genetik = Genetics ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Biyoinformatik = Bioinformatics ; Epilepsi = Epilepsy ; Nükleotidler = Nucleotides

Özet:
Epilepsi, kortikal nöronlarda yer alan, normalin dışında ve aniden oluşan aşırı elektriksel bir boşalma ile kendini gösteren, tekrarlanma durumu ile karakterize olmuş bir hastalıktır. Son yıllarda yapılmış araştırmalar kalıtsal olan polimorfizmlerin, genetik kaynaklı epilepsiye neden olduğunu işaret etmektedir. Bu bilgilerin ışığında epilepsiye sebep olan genlerdeki kalıtsal kaynaklı polimorfizmlerin araştırılmasının epilepsi genetiğinin aydınlatılmasında önemli bir adım olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmada EPM2A ve NHLRC1 genlerinde bulunan tek nükleotid polimorfizmlerinin (SNP) biyoinformatik araçlarla proteinlerin fonksiyonu, yapısı ve stabilizasyonu üzerine olan olası etkilerinin analiz edilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca proteinlerin üç boyutlu modellenmesi, gen-gen etkileşimlerinin, protein-protein etkileşimlerinin incelenmesi ve zararlı SNP'lerin bulunduğu amino asit dizilerinin evrimsel korunumunun incelemesi amacıyla çevrimiçi yazılım araçları kullanılmıştır. Sonuç olarak EPM2A geninde toplamda 126 838 adet SNP bulunup, yanlış anlamlı SNP'lerin sayısı 442'dir. Yanlış anlamlı SNP'lerin in silico yöntemlerle elde edilen sonuçlarına göre rs371088938 (I198T), rs200940083 (G134R), rs150609514 (V262G), rs148164886 (R300T), rs371974399 (R171C), rs201053542 (H265R), rs200641543 (G259E), rs191406622 (M190K), rs137852915 (R108C) ve rs104893955 (W32G) polimorfizmlerinin zararlı olabileceği belirlenmiştir. NHLRC1 geninde toplam olarak 1804 adet SNP olduğu ve bunların 387 tanesinin yanlış anlamlı SNP olduğu tespit edilmiştir. Yanlış anlamlı SNP'lerin in silico yöntemlerle yapılmış olan analizine göre rs28940576 (P69A) ve rs200201752 (D381G) polimorfizmlerinin zararlı olabileceği belirlenmiştir. Bu çalışmada zararlı olabileceği tahmin edilen SNP'ler ile genetik kaynaklı epilepsi arasındaki ilişkinin tam olarak aydınlatılması ve deneysel araştırmaların genişletilerek yapılması önerilmektedir. 

Anahtar Kelimeler: Epilepsi, Biyoinformatik, Tek nükleotid polimorfizmi (SNP), EPM2A geni, NHLRC1 geni

Abstract:
Epilepsy is a disease characterized by a repetitive state, which is manifested by an abnormal and sudden excessive electrical discharge in cortical neurons. Recent studies indicate that hereditary polymorphisms cause epilepsy of genetic origin. In the light of this information, it is thought that the investigation of hereditary polymorphisms in the genes that cause epilepsy is an important step in elucidating the genetics of epilepsy. In this study, it was aimed to analyze the possible effects of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the EPM2A and NHLRC1 genes on the function, structure and stabilization of proteins with bioinformatic tools. In addition, online software tools were used for three-dimensional modeling of proteins, analysis of gene-gene interactions, protein-protein interactions, and evolutionary conservation of amino acid sequences in which harmful SNPs are found. As a result, there are 126 838 SNPs in total in the EPM2A gene, and the number of missense SNPs is 442. According to the results of the missense SNPs obtained by in silico methods, rs371088938 (I198T), rs200940083 (G134R), rs150609514 (V262G), rs148164886 (R300T), rs371974399 (R171C), rs201053542 (H265R), rs200641543 (G259E), rs191406622 (M190K), rs137852915 (R108C) and rs104893955 (W32G) polymorphisms have been determined to be harmful. It was determined that there are 1804 SNPs in total in the NHLRC1 gene, and 387 of them are missense SNPs. According to the analysis of missense SNPs by in silico methods, it was determined that rs28940576 (P69A) and rs200201752 (D381G) polymorphisms may be harmful. In this study, it is recommended to fully elucidate the relationship between SNPs, which are thought to be harmful, and epilepsy of genetic origin, and to expand experimental studies.

Keywords: Epilepsy, Bioinformatics, Single nucleotide polymorphism (SNP), EPM2A gene, NHLRC1 gene