Drosophila melanogaster'de anasal yaşın yavru döl ömür uzunluğuna olan etkisini belirleyen genetik varyantların genom çaplı ilişkilendirme analizi ile saptanması
Identification of genetic variants determining the effect of maternal age on offspring longevity in drosophila melanogaster by genome-wide association analysis
Yazar: SİMGE CEYHAN
Danışman: PROF. DR. ERGİ DENİZ ÖZSOY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Genel Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Genetik = Genetics

Özet:
Bu tez çalışmasında yavru döl ömür uzunluğunu etkileyen anasal yaşlanmanın etkilerini belirleyen aday varyantların Genom Çaplı İlişkilendirme Analizi (GWAS) ile tespit edilmesi amaçlanmaktadır. Ebeveyn yaşının yavrunun ömür uzunluğuna etkisi farklı organizmalarda çokça çalışılan konulardan biri olmuştur. Özellikle yumurta veriminin azalması ve insanda yumurta kalitesinin değişmesi üzerine anne yaşının etkisi ayrıca çalışılmıştır. Anne yaşının yavrunun ömür uzunluğunu kısalttığına dair genel bir görüşün tanımı olan Lansing Etkisi'nin, ilerleyen çalışmalarla birlikte tür içi soylar arasında değişiklik gösterdiği ve bazı soylarda tam tersi ömür uzunluğunu artırdığına yönelik bulgular elde edilmiştir. Yapılan tez, tür içi soylar arası farklılığı belirleyen genetik elementlerin GWAS ile saptandığı kapsamlı bir çalışmadır. 90 Drosophila Genetik Referans Paneli (DGRP) soyu kullanılarak, her soya ait 5 günlük genç ve 35 günlük ileri yaşlı annelerin ve aynı soya ait 5 günlük genç babalarla çaprazlanmasıyla elde edilen yavrular yaşlandırılarak ömür uzunluğu verileri elde edilmiştir. Yaşlandırma deneyleri sonucunda 90 soyun yavru bireylerinin ömür uzunluklarında anne yaşına bağlı olarak kısalmalar veya Lansing etkisine aykırı biçimde uzamalar gözlenmiştir. Anne Yaşı x Eşey x Soy etkileşimi şeklinde kurulan analiz modeli, istatiksel olarak anlamlı sonuçlar vermiştir (p <0,001). Ömür uzunlukları ortalamaları ile; 5 günlük annelerden gelen bireyler, 35 günlük annelerden gelen bireyler ve 5-35 günlük annelerden gelen bireylerin ömür uzunlukları ortalamaları farklarına ait verilerle GWAS gerçekleştirilmiştir. Üç farklı GWAS sonucunda 146 aday varyant tespit edilmiş ve bu varyantların belirttiği genlerin gen ontolojisi analizleri sonucunda 118 tane insan ortologu bulunmuştur. Tespit edilen aday varyantların özellikle anasal yaşlanma ile ilişkili olduğu düşünülen üreme, yaşlanma, epigenetik ve gelişim gibi biyolojik süreçler içerisinde yer aldıkları görülmüştür. Aynı zamanda insanlarda anne yaşının etkisi ile ilişkili hastalıklara sebep olduğu düşünülen aday varyantlar da tespit edilmiştir. Bu tezin sonucunda, anasal yaşlanmanın yavru dölün ömür uzunluğuna olan etkisinin genetik bilgisinin literatüre kazandırılması düşünülmektedir.

Abstract:
This thesis aims to identify candidate variants that determine the effects of maternal aging on offspring longevity using Genome-Wide Association Studies (GWAS). The effect of parental age on offspring longevity has been one of the most widely studied topics in different organisms. In particular, the effect of maternal age has been studied more specifically because of decreased egg production in most organisms and decreased egg quality mostly in humans. The Lansing Effect, which is the definition of the general view that maternal age shortens the longevity of the offspring, has been found to vary between intraspecific lines. And in some lines, on the contrary, it has been found to increase longevity. This thesis is a comprehensive study in which the genetic elements determining intraspecific line variation were determined by GWAS. Using 90 Drosophila Genetic Reference Panel (DGRP) lines, life span data were obtained by aging the offspring from crosses of 5-days-old (young) - 35-days-old (old) mothers of each line and 5-days-old young fathers of the same lines. Variation in the life spans of the offspring of 90 inbred lines were observed, in some lines shortened depending on the age of the mother or be lengthened i.e. contrary to the Lansing effect. The analytical model established as Maternal Age x Sex x Line interaction and yielded statistically significant results (p < 0.001). GWAS was performed with the mean longevity data of individuals from 5-day- old mothers, individuals from 35-day-old mothers and individuals from 5-35-day-old mothers. As a result of 3 different GWAS, 146 candidate variants of various genes were identified and 118 human orthologs of those genes were obtained from gene ontology analysis. The identified candidate genes were found to be involved in biological processes such as reproduction, aging, epigenetics and development, which are thought to be associated with maternal aging. Candidate genes that are thought to cause diseases associated with the effect of maternal age in humans were also identified. As a result of this thesis, the knowledge of the effect of maternal aging on the longevity of the offspring obtained by genome wide anaylses is boradened significantly which is expected to be an important contribution to the literature.