Kangal akkaraman kuzularında büyümeye bağlı mikroRNA'ların tanımlanması
Identification of growth related microRNAs in kangal akkaraman lambs
Yazar: GONCA SÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. ŞEREF İNAL
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Zootekni (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Genetik = Genetics ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Akkaraman koyunları = Akkaraman sheep ; Akkaraman kuzuları = Akkaraman lambs ; Büyüme = Growth ; Mikro RNA = Micro RNA ; RNA = RNA ; Sivas-Kangal = Sivas-Kangal

Özet:
Türkiyedeki koyun varlığında önemli bir yere sahip Kangal Akkaraman koyun ırkı, Türkiye'nin yerli genetik kaynaklarındandır. MikroRNA'lar (miRNA'lar), ekspresyonlarını negatif olarak düzenlemek için hedef mRNA'larla eşleşen, küçük, kodlama yapmayan RNA'lardır. miRNA'lar, transkriptomun büyük bir bölümünü etkilemekte ve hayvan gelişimi sırasında geniş bir yelpazede biyolojik süreçleri düzenlemektedirler.
Bu çalışmada Kangal Akkaraman kuzularına ait beyaz kan hücrelerinde miRNA varlığının araştırılması ve Kangal Akkaraman ırkı kuzularında günlük canlı ağırlık artışı ile ilişkili miRNA'ların tespitinin yapılması amaçlanmıştır. Günlük canlı ağırlık artışına göre düşük (DAA) (n = 17) ve yüksek (YAA) (n = 21) olarak iki grup oluşturulmuştur. Kuzulardan alınan kan örneklerinden beyaz kan hücreleri ayrılarak RNA izolasyonu yapılmıştır. DAA ve YAA gruplarına ait miRNA kütüphaneleri hazırlanmış ve Illumina Novaseq ile sekanslanmıştır. Okumalar Oar_v3.1 koyun referans genomu kullanılarak Bowtie programı ile haritalanmıştır. İki grubun diferansiyel ekspresyon analizi DESeq R paketi (1.8.3) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. YAA grubunda yaklaşık 18 milyon sekans okuma verisi ve DAA grubunda yaklaşık 21 milyon sekans okuma verisi haritalanmıştır. Toplamda 129 bilinen miRNA'nın ekspresyon seviyeleri tespit edilmiş, 134 yeni miRNA tahmin edilmiştir. Anlamlı diferansiyel eksprese olmuş miRNA tanımlanmamıştır (p<0,05). RNA-seq verileri NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) veritabanına GSE168662 erişim numarası altında yüklenmiştir. RNA-seq verilerine göre kat artışı 0,66 (oar-miR-21) ve 0,61 (oar-miR-150) olan miRNA'lar seçilmiş, kantitatif PZR (qPZR) ile ekspresyon seviyeleri araştırılmıştır. Elde edilen oar-miR-21, oar-miR-150'ye ait 2-ΔCt değerlerinin normal dağılım gösterdiği Shapiro-Wilk testi ile doğrulanmıştır. Gruplar arası karşılaştırma yapmak için Independent Samples T Test kullanılmıştır. YAA grubundaki örneklere ait oar-miR-21 ekspresyonu DAA grubundaki örneklere ait ekspresyonu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı derecede artış göstermiştir (p<0,05). YAA ve DAA gruplarındaki örneklere ait oar-miR-150 ekspresyonu istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık göstermemiştir (p>0,05).
Elde edilen verilerin, bu konuda yapılacak yeni çalışmalar ile birlikte, Kangal Akkaraman koyunlarında günlük canlı ağırlık artışı ile ilgili ıslah çalışmalarına katkı sağlayabileceği öngörülmektedir.
Anahtar Sözcükler: Ekspresyon, Günlük Canlı Ağırlık Artışı, Kangal Akkaraman, miRNA, RNA-seq.

Abstract:
The majority of sheep in Turkey is Akkaraman. Kangal is of Akkaraman sheep breed is one of Turkey's indigenous genetic resources. MicroRNAs (miRNAs) are small, non-coding RNAs that match target mRNAs to negatively regulate their expression. miRNAs affect large part of the transcriptome and regulate a wide range of biological processes during animal development.
In this study, it was aimed to investigate the presence of miRNA belonging to Kangal Akkaraman lambs and to determine the miRNAs associated with average daily gain in Kangal Akkaraman lambs. Depending on the average daily gain, two groups were formed as low daily gain (LDG) and high daily gain (HDG). White blood cells were separated from blood samples taken from lambs and RNA was isolated. miRNA libraries (LDG and HDG groups) were prepared and sequenced with Illumina Novaseq. Readings were mapped with the Bowtie program using the Oar_v3.1 sheep reference genome. Differential expression analysis of the two groups was performed using the DESeq R package (1.8.3). It was mapped about 18 million sequence reads in YAA and 21 million sequence reads in DAA samples. In total, 129 known miRNAs were identified, 134 novel miRNAs were predicted. No significant differential expressed miRNA was identified (p value <0.01). RNA-seq data has been deposited in NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) database (GSE168662). According to the RNA-seq data, miRNAs with a fold increase of 0,66 (oar-miR-21) and 0,61 (oar-miR-150) were selected, and their expression levels were tested by quantitative real-time PZR (qPZR). It was confirmed by Sharpiro-Wilk that the 2-ΔCt values of the oar-miR-21, oar-miR-150 showed normal distribution. Independent Samples T Test was used to make comparisons between two groups. The expression of oar-miR-21 of the samples in the YAA group showed a statistically significant increase compared to the expression of the samples in the DAA group (p<0,05). The expression of oar-miR-150 of the samples in YAA and DAA groups did not show a statistically significant difference (p>0,05).
It is predicted that the obtained data, would shed light on breeding studies related to average daily gain in Kangal Akkraman sheep with further studies.
Keywords: Average daily gain, Expression, Kangal Akkaraman, miRNA, RNA-seq.