Otoinflamatuvar hastalıklarda rolü olan MRNA ve MİRNA moleküllerinin meta-analizi
Meta analysis of MRNA and MİRNA molecules in autoinflammatory diseases
Yazar: GİZEM USTABAŞ
Danışman: PROF. DR. BANU PEYNİRCİOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Biyoinformatik = Bioinformatics ; Kalıtsal otoinflamatuar hastalıklar = Hereditary autoinflammatory diseases ; Mikro RNA = Micro RNA ; Mutasyon = Mutation ; mRNA = mRNA ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Otoinflamatuvar hastalıklar, doğal bağışıklık sisteminin etkilenmesi sonucunda inflamasyon yanıtlarının arttığı bir hastalık grubudur. Bu hastalıklar genetik özellikleri açısından monogenik ve poligenik olarak gruplandırılabilmektedir. Bu hastalıklar içerisinde tez kapsamında incelenen; PFAPA poligenik olarak, AAA, CAPS, TRAPS, MKD hastalıkları ise farklı genlerde oluşan mutasyonlar sonucunda ortaya çıkmaktadır, ancak bu hastalıklarda görülen benzer fenotip, benzer yolakların ve moleküllerin etkilendiğini düşündürmektedir. Literatürde otoinflamatuvar hastalıklar ile ilişkili omik temelli çalışmalar mevcuttur. Tez kapsamında, bu verilerin birlikte değerlendirilmesi amaçlanmış, mRNA ve miRNA temelli omik çalışmaların mikrodizin veri setleri R (4.0.5), BRB-ArrayTools ve MeV gibi programlar kullanılarak analiz edilmiştir. İfadesi değişen genler, DAVID ve InnateDB programlarıyla analiz edilerek inflamasyonla ilişkili olanlar belirlenmiştir. Sonrasında, bu hastalıklarda ortak olarak ifadesi değişen mRNA'lar, ifadesi değişen miRNA'ların hedef genleri olabileceğinden, veri setlerinden elde edilen mRNA ve miRNA'ların bağlanma olasılıkları TargetScan veri tabanı kullanılarak gösterilmiştir. Son aşamada, anlamlı olarak ifadesi değişen mRNA ve miRNA'ların hedeflediği proteinler tanımlanmış, bu proteinlerin arasındaki protein-protein ilişkileri STRING analizleri ile belirlenmiştir. Analizler sonucunda, inflamasyon açısından önemli proteinler olan STAT1, NAIP, FAS, MAPK14 proteinleri öne çıkmış ve seçilen hastalıklara sebep olan genlerin kodladığı proteinler ile ilişkisi oldukları gösterilmiştir. Elde edilen bu ön bilgiler, seçilen hastalıklarda ortak moleküllerin patogenezi etkilediği hipotezini desteklemiş, bu bulguların laboratuvar ortamında incelenmesi önem kazanmıştır. Bu tez, otoinflamatuvar hastalıklarda inflamasyona sebep olan yolakların aydınlatılarak hastalıkların daha iyi sınıflandırılması ve uzun vadede tedavi hedefi olabilecek moleküllerin belirlenmesine yönelik önemli katkılar sağlayabilecektir.

Abstract:
Autoinflammatory diseases are the group of diseases in which inflammatory responses are increased as a result of the innate immune system being affected. These diseases can be grouped as monogenic and polygenic in terms of their genetic characteristics. Among the autoinflammatory diseases examined within the scope of the thesis; PFAPA is polygenic and AAA, CAPS, TRAPS, MKD diseases are caused by mutations in different genes, but the similar phenotype seen in these diseases suggests that similar pathways and molecules are affected. In the literature, there are omic-based studies in which autoinflammatory diseases are included Within the scope of this thesis, it was aimed to evaluate these data together, and microarray data sets of mRNA and miRNA-based omic studies were analyzed using programs such as R (4.0.5), BRB-ArrayTools and MeV. Differentially expressed genes were analyzed using DAVID program and InnateDB database and those related to inflammation were determined. Then, the binding possibilities of differentially expressed common mRNAs in these diseases and miRNAs obtained from data sets were shown using the TargetScan database. Finally, the proteins targeted by differentially expressed mRNAs and miRNAs significantly were identified and the protein-protein relationships between these proteins were determined by STRING analysis. As a result of the analyzes, STAT1, NAIP, FAS, MAPK14 proteins, which are important proteins in terms of inflammation, were mainly demonstrated and it was shown that they were interacted with the proteins encoded by the genes that cause the selected diseases. This preliminary data supported the hypothesis that common molecules affect the pathogenesis in selected diseases, and it became important to examine these findings in the laboratory. This thesis will make important contributions to the better classification of diseases by elucidating the pathways that cause inflammation in autoinflammatory diseases and to the identification of molecules that may be the target of treatment in the long term.