Glioma hastalığı ile ilişkili bazı genlerdeki tek nükleotid polimorfizmlerinin biyoinformatik analizi
Bioinformatic analysis of single nucleotide polymorphysm in some glioma disease-associated genes
Yazar: CANSU AYDIN
Danışman: DOÇ. DR. MESUT KARAHAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU ÖZKAN OKTAY
Üsküdar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Nörobilim Ana Bilim Dalı / Nörobilim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Beyin hastalıkları = Brain diseases ; Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Biyoinformatik = Bioinformatics ; Genler = Genes ; Glioma = Glioma ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Glioma, beyinde glial hücrelerden kaynaklanan bir tür merkezi sinir sistemi tümörüdür. Cerrahi, kemoterapi ve radyoterapi gibi multimodal tedavi yaklaşımlarında önemli gelişmeler kaydedilmesine rağmen glioma hastalarının genel sağ kalımı düşüktür. Son zamanlarda, literatürde genetik polimorfizmlerin bazı kanserlere yatkınlık sebebi olabileceği belirtilmiştir. Bunlara glioma ailesine mensup genlerdeki polimorfizmler de dahil edilebilmektedir. Buna örnek olarak, GLIPR1 ve PDGFA genleri verilebilir. Bu çalışmada, GLIPR1 ve PDGFA genlerine ait yanlış anlamlı (missense) tek nükleotid polimorfizmlerinin (SNP) biyoinformatik yazılım araçları kullanılarak proteinin fonksiyonu, stabilizasyonu ve yapısı üzerine etkilerini tahmin edebilmek amaçlanmıştır. Genlerin yapısında bulunan SNP'lerin olası zararlı etkilerini tahmin edebilmek için SIFT, PolyPhen-2, PROVEAN, Mutation Assessor, SNAP2 ve PhD-SNP yazılım araçları kullanılmıştır. SNP'lerin protein stabilizasyonu üzerine etkilerini tahmin edebilmek için I-Mutant 3.0 ve MUpro yazılım araçları kullanılmıştır. Zararlı SNP'lerin proteinin üç boyutlu yapısını etkileyip etkilemediğini belirlemek için Project HOPE yazılım aracı kullanılmıştır. Ayrıca GeneMANIA yazılım aracı ile gen-gen etkileşim ağları incelenmiştir.

              Sonuç olarak, GLIPR1 geninde toplam 6870 tane SNP olduğu, bunlardan 346'sının yanlış anlamlı SNP olduğu saptanmıştır. Bu SNP'lerin in silico analiz sonuçlarına göre, rs146453568, rs150045391, rs199803624 polimorfizmlerinin zararlı etkilerinin olabileceği bulunmuştur. PDGFA geninde ise toplam 8534 tane SNP olduğu, bunlardan 232'sinin yanlış anlamlı SNP olduğu saptanmıştır. Bu SNP'lerin in silico analiz sonuçlarına göre, rs140399739, rs143777432, rs267601541 polimorfizmlerinin zararlı olabileceği bulunmuştur. Bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlar gelecekte yapılacak olan deneysel araştırmalara veri sağlamış olacaktır. Gelecekte, yüksek riskli olarak tahmin edilen yanlış anlamlı SNP'lerin, glioma hastalığı ile arasında bir bağlantı kurulup kurulamayacağını belirleyebilmek için deneysel çalışmaların yapılması önerilmektedir

Anahtar Kelimeler: Glioma, GLIPR1 geni, In silico, PDGFA geni, Tek nükleotid polimorfizmi (SNP)

Abstract:
Glioma is a type of central nervous system tumor arising from glial cells in the brain. Although significant advances have been made in multimodal treatment approaches such as surgery, chemotherapy, and radiotherapy, the overall survival of patients with glioma is low. Recently, it has been stated in the literature that genetic polymorphisms may predispose to some cancers. These can also include polymorphisms in genes belonging to the glioma family. Examples of this are the GLIPR1 and PDGFA genes. In this study, it was aimed to predict the effects of missense single nucleotide polymorphisms (SNPs) of GLIPR1 and PDGFA genes on protein function, stabilization and structure using bioinformatics software tools. SIFT, PROVEAN, Mutation Assessor, SNAP2 and PhD-SNP software tools were used to predict the possible harmful effects of SNPs in the structure of genes. I-Mutant 3.0 and MUpro software tools were used to predict the effects of SNPs on protein stabilization. The Project HOPE software tool was used to determine whether harmful SNPs affect the three-dimensional structure of the protein. In addition, gene-gene interaction networks were examined with the GeneMANIA software tool.

          As a result, a total of 6870 SNPs were found in the GLIPR1 gene, of which 346 were found to be missense SNPs. According to the in silico analysis results of these SNPs, rs146453568, rs150045391, rs199803624 polymorphisms may have harmful effects. A total of 8534 SNPs were found in the PDGFA gene, of which 232 were found to be missense SNPs. According to the in silico analysis results of these SNPs, rs140399739, rs143777432, rs267601541 polymorphisms were found to be harmful. The results obtained in this thesis study will provide data for future experimental research. Experimental studies are recommended in the future to determine whether missense SNPs predicted as high-risk can be associated with glioma disease.

Keywords: Glioma, GLIPR1 gene, In silico, PDGFA gene, Single nucleotide polymorphism (SNP)