Drosophıla melanogasterde egzersiz performansı ile ilişkili Ampdeam geni ile etkileşen genomik varyantların saptanması
Determination of the genomic variants interacting with Ampdeam gene which is involved in exercise performance in Drosophila melanogaster
Yazar: CANSU YÖRGÜÇ
Danışman: PROF. DR. ERGİ DENİZ ÖZSOY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Genetik = Genetics

Özet:
Bu tez çalışmasında, Drosophila melanogaster'de enerji metabolizması ve egzersiz performans yanıtlarıyla ilişkisi kanıtlanmış AMPdeam geni ile etkileşen ve egzersiz performans yanıtlarını etkileyen diğer genlerin bulunması hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda deneylerde genomik ilişkilendirmeyi ortaya çıkartmak için tamamen kendileşmiş ve genomik alt yapısı bilinen DGRP soyları kullanılmıştır. Odak genin (AMPdeam) mutant aleline homozigot olarak sahip mutant soy ve bu soyun yaratıldığı kontrol soyu ile 106 DGRP soyu çaprazlanmıştır. Çaprazlar sonucu elde edilen F1 yavru dölüne ait bireylerden sadece dişi bireylerin egzersiz performans skorları ölçülmüştür. Ölçümler iki yaş grubu (4 gün ve 20 gün yaş) ve egzersiz durumu (Egzersiz yapan ve yapmayan) için gerçekleştirilmiştir. Bu ölçümler üzerinden yapılan çok yönlü varyans analizi sonucunda elde edilen farklılığın Genomik Soy x Genotip etkileşim terimlerinin istatistiksel olarak yüksek anlamlılığa sahip olduğu bulunmuştur (p<0,001). Bu sonuç AMPdeam ile etkileşen diğer genlerin varlığına işaret etmektedir. Dolayısıyla, genom boyu ilişkilendirme analizlerinde girdi olarak, bütün yaş ve egzersiz koşullarında, F1 yavru dölünün kontrol-mutant ortalamaları kullanılmıştır. Yapılan ilişkilendirme analizi sonucunda genetik varyantlar TNP isabetleri üzerinden tespit edilmiştir. Egzersiz yapan grup için 58, egzersiz yapmayan grup için toplamda 46 gen tespit edilmiştir. Tespit edilen genlerin kromozom lokasyonları, TNP isabet bölgeleri, biyolojik süreçteki etkileri ve insan ortologları bakımından değerlendirilmeleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ilişkilenen genlerin doğrudan ya da dolaylı bir şekilde enerji metabolizmasıyla ilişkili olduğunu göstermektedir. Bu bağlamda egzersiz performans yanıtlarının genetik alt yapısı ve enerji metabolizmasıyla olan ilişkisi hakkında önemli ipuçları elde edildiği söylenebilir. Egzersiz performansının genetik alt yapısının işlevsel çerçevesiyle adınlatma hedefi güden bu özgün tez çalışmasının, ilişkili genetik repertuarın genişletilmesiyle, egzersiz genetiğine yeni ve önemli katkılar sağladığı düşünülmektedir.

Abstract:
In this thesis, it is aimed to find out the genes that interact with the AMPdeam gene which has been proven to be associated with exercise performance responses and energy metabolism, in Drosophila melanogaster. For this purpose, fully sequenced inbred DGRP strains were used to reveal genomic association. 106 DGRP strains were crossed with the mutant strain having the homozygous mutant allele of the focal gene (AMPdeam) and the control strain from which this strain was created. Among the individuals belonging to the F1 offspring, only the exercise performance scores of the female individuals were measured. Measurements were carried out for two age groups and exercise status. Multivariate anova performed on these measurements showed highly significant Strain x Genotype interactions. As these results pointed to the genes possibly interacting with AMPdeam, control-mutant means of the F1 offsprings from all ages and excercise regimes were used as inputs in the GWASes. As a result of the association analysis, genetic variants were determined by SNP hits. 58 genes for the exercising group and 46 genes for the non-exercising group were identified. The detected genes were evaluated in terms of chromosome locations, hit points, their effects on biological process and human orthologs. The results obtained show that the related genes are directly or indirectly related to energy metabolism. In this context, it can be said that important clues have been obtained about the genetic background of exercise performance responses and its relationship with energy metabolism. This unique thesis study, which aimed at an enlightenment of the functional framework of the genetic background of exercise performance, is thought to important contribution to the genetics of excercise performance by expanding the genetic reportoire of the genes that may relate to that character.