TP53 ve MEFV genlerinin Illumina ve MGI teknolojileri ile dizilenmesinde data kalitelerinin karşılaştırılması
Comparison of data quality in sequencing of TP53 and MEFV genes with Illumina and MGI technologies
Yazar: CEREN ALEYNA KEÇECİ
Danışman: PROF. DR. MUHAMMED HAMZA MÜSLÜMANOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Moleküler biyoloji = Molecular biology ; Moleküler genetik = Molecular genetic

Özet:
1990 yılında başlayan ve 2003'te biten İnsan Genom Projesi ile insan genomunun dizilenmesiyle beraber, genomda meydana gelen ve birçok hastalığa neden olan mutasyonlar saptanabilmiştir. Bu projeyle beraber, beklenen gen sayısından ne kadar az sayıda gene sahip olduğumuz, genomların aynı tür ve hatta türler arası benzerlik oranının ne kadar fazla olduğu gibi bilgilere de sahip olmuş olduk. İnsan genomunun dizilenmesi tedavi, tanı ve tarama için birçok alanda gereklidir ve kullanılmaktadır. İnsan genomunu dizileme konusunda hızlı, güvenilir ve daha az maliyetli olan günümüzde kullanılan YND yönteminin kullanıldığı birçok dizileme teknolojisi ve cihazı mevcuttur. Bu çalışmada; Illumina NovaSeq 6000 ve MGI DNB Seq-G400 cihazlarından çıkan tüm ekzom sekanslama (WES) datalarını, GC kontenti, ortalama derinlik ve Q20 değerleri gibi kalite parametrelerine göre kıyaslayarak amaca uygun olarak hangisinin seçilebileceğini araştırdık. Örneklem grubunu 12 Illumina ve 12 MGI cihazında çalışılan WES dataları olarak dizayn ettik. Bunun yanında iki gen seçerek (TP53-MEFV), gen bazında okumaların istatistiklerini de kıyasladık. Elde edilen sonuçlar, python ve excel ile t testi uygulanarak incelendi. MGI ve Illumina teknolojisi kullanılarak sekanslanan hem WES datalarının hem de kesilip iki gene özel bakılan dataların kalite parametrelerinin arasındaki farkın istatistiki olarak anlamlı farklar elde ettik. GC içerikleri Illumina WES datalarında %51-52'den farklı değerler vermezken, MGI'dan elde edilen WES datalarında bu değer %48-49 ve kesilmiş datalarda ise Illumina'da 56-57% ve MGI'da %55'tir. Bunun yanı sıra ortalama derinlik hesaplandığında genel olarak hem kesilmiş (Illumina-55,4 ve MGI-29,9) hem WES datalarında (Illumina-58,85 ve MGI-48,52) Illumina datalarının daha yüksekken, MGI datalarında göreceli olarak düşük kalmıştır. Q20 değerlerinde ortalama değer olarak sırasıyla WES ve kesilmiş Illumina datalarının (98,80-98,87) MGI datalarından (97,47-97,29) daha yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç olarak; bu çalışmada kıyaslanan data kalite parametreleri dışında başka parametreler olduğu iki teknoloji arasında yapılacak tercihlerde araştırma amaçları, örneklerin özellikleri ve imkanlar gibi birçok faktör göz önünde bulundurulmalıdır.
Anahtar Kelimeler: ILLUMINA, MGI, YND, GC kontenti, ortalama derinlik

Abstract:
With the sequencing of the human genome with the Human Genome Project, which started in 1990 and ended in 2003, mutations in the genome that cause many diseases have been identified. With this project, we have gained information such as how few genes we have than the expected number of genes, and how high the similarity ratio of genomes is between the same species and even between species. Sequencing of the human genome is necessary and used in many fields for treatment, diagnosis and screening. There are many sequencing technologies and devices that use the NGS method used today, which is fast, reliable and less costly for sequencing the human genome. In this study; We compared all exome sequencing (WES) data from Illumina NovaSeq 6000 and MGI DNB Seq-G400 devices according to quality parameters such as GC content, average depth and Q20 values, and investigated which one could be selected for the purpose. We designed the sample group as WES data studied on 12 Illumina and 12 MGI devices. We also compared the statistics of reads by gene by selecting two genes (TP53-MEFV). Obtained results were analyzed by applying t test with python and excel. We obtained statistically significant differences between the quality parameters of both the WES data sequenced using MGI and Illumina technology and the data that was cut and looked at specifically for two genes. While GC contents do not give values different than 51-52% in Illumina WES data, this value is 48-49% in WES data obtained from MGI and 56-57% in Illumina and 55% in MGI in truncated data. In addition, when the average depth is calculated, it was higher in Illumina data in both cut (Illumina-55.4 and MGI-29.9) and WES data (Illumina -58.85 and MGI-48.52), while it was relatively low in MGI data. . In Q20 values, the mean value of WES and truncated Illumina data (98.80-98.87), respectively, was higher than MGI data (97.47-97.29). In conclusion; many factors such as research objectives, characteristics of the samples and possibilities should be considered in the choices to be made between the two technologies, where there are other parameters other than the data quality parameters compared in this study.
Keywords: ILLUMINA, MGI, NGS, GC content, avarage dept