Türkiye'de yetiştirlen bazı sığır ırklarında yeni nesil sekans analizi ile toll benzeri reseptör (TLR) 2, 4 ve 6 gen bölgelerindeki varyasyonların incelenmesi
Determination of gene variations of toll-like receptor (TRL) 2, 4 and 6 with next generation sequencing in some cattle breeds of Turkey
Yazar: NÜKET BİLGEN
Danışman: PROF. DR. OKAN ERTUĞRUL
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Genetik = Genetics ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Genler = Genes ; Hayvan hastalıkları = Animal diseases ; Hayvanlar = Animals ; Holştayn sığırı = Holstein cattle ; Reseptörler-toll like = Receptors-toll like ; Sığırlar = Cattles ; İmmünite-doğal = Immunity-natural

Özet:
Sığırlarla ilgili olarak yapılan duyarlılık ve direnç çalışmaları doğal direncin örüntü tanımada anahtar reseptörü olan Toll Benzeri Reseptörler (Toll Like Receptors, TLR) üzerine yoğunlaşmıştır. Sığır genomunda TLR gen ailesinin 10 tane üyesi bulunmaktadır. TLR 2, 4, ve 6 farklı ligandları tanımakla görevli olan hücre yüzey reseptörleridir. Bu çalışmada hastalıklara dirençli olduğu bilinen Yerli Kara (YK, n=20), Doğu Anadolu Kırmızısı (DAK, n=20), Güney Anadolu Kırmızısı (GAK, n=20) ve Boz (BOZ, n=10) olmak üzere 4 yerli ırk ve duyarlı olduğu bilinen Holştayn (HOL, n=10) olmak üzere bir kültür ırkı kullanılmıştır. TLR2, TLR4 ve TLR6 gen bölgelerinin incelenmesi PZR ve yeni nesil sekans analizi (YNS) ile yapılmıştır. Elde edilen YNS dataları biyoinformatik yöntemler kullanılarak incelenmiş ve duyarlı/dirençli hayvanlarda TLR2, TLR4 ve TLR6 gen bölgelerinde bulunan varyantlar belirlenmiştir. Gen bölgelerindeki toplam varyant açısından en fazla varyant GAK ırkında belirlenmiştir. Bu ırkı DAK, YK, BOZ ve HOL ırkları takip etmektedir. TLR2 gen bölgesinde en fazla varyant BOZ ırkında bulunurken TLR4 ve TLR6 genlerinde en fazla varyant GAK ırkında belirlenmiştir. Elde edilen veriler direnç ve duyarlılık ile ilişkilendirilmiş aday varyantlar yönünden karşılaştırılmıştır. Belirlenen bu varyantlara göre ekzonlar açısından haplotipler oluşturulmuş ve ırklar arası haplotip paylaşımları incelenmiştir. Türkiye yerli ırkları Bos taurus kökenli oldukları bilinmektedir ancak incelenen gen bölgelerinde Bos indicus sığırlarına özgü varyantlar belirlenmiştir. Bu varyantların fonksiyon açısından testlerinin yapılması ve elde edilen verilerin genom bankalarına kayıtlarının yapılması planlanmaktadır.

Abstract:
Disease resistance and susceptibility studies in cattle have focused on Toll Like Receptors (TLR), which are key proteins in pattern recognition of innate immunity. In cattle genome there are 10 members of TLR gene family. TLR2, TLR4 and TLR6 are expressed on cell surface and specialized in recognition of ligands. In this study native cattle breeds, which are known to be disease resistant Anatolian Black (AB, n=20), East Anatolian Ref (EAR, n=20), South Anatolian Red (SAR, n=20), Turkish Grey (TG, n=10) and one disease susceptible Holstein (HOL, n=10) cattle breeds were used. To investigate TLR2, TLR4 and TLR6 genes, PCR and next generation sequencing (NGS) analysis were performed. Data obtained from NGS were analyzed using bioinformatics software and variants were determined for these gene regions. The SAR breed has the most variations and followed by EAR, AB, TG and HOL. TG has the most variations for TLR2 gene whereas SAR has the most variations in TLR4 and TLR6 genes. Determined variants were compared with disease, and susceptibility associated variants. Also determined variants were used in construction of haplotypes for exonic regions and shared haplotypes were investigated within breeds. Turkish cattle breeds are known to be originated from Bos taurus however species specific variants have been determined for Bos indicus. Functional analysis of the variants and submission of the data set to genome bank are planned.