Nörogelişimsel bozukluklarla ilişkili bazı genlerdeki tek nükleotid polimorfizmlerinin in siliko analizi
In silico analysis of single nucleotide polymophisms in some genes associate with neurodevelopmental disorders
Yazar: SADIG ABDULLAYEV
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER FARUK KARASAKAL ; DOÇ. DR. MESUT KARAHAN
Üsküdar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Nörogelişimsel bozukluklar, beyin veya merkezi sinir sisteminin yaşamın erken döneminde hasar alması, bilişsel veya motor işlevlerin gelişiminin bozulmasıyla karakterize olan bozukluklar olarak tanımlanmaktadır. Nörogelişimsel bozukluklar özgül öğrenme bozuklukları (okuma, yazma ve aritmetik dahil), motor bozukluklar, sosyal iletişim bozuklukları, otizm spektrum bozukluğu (OSB), dikkat eksikliği/hiperaktivite bozukluğu (DEHB), zihinsel gelişim bozukluğu (ID) ve tik bozukluklarını içermektedir. Çalışmanın amacı, nörogelişimsel bozukluklarla ilişkilendirilen ZNF804A ve SYN1 genlerindeki yanlış anlamlı (missense) tek nükleotid polimorfizmlerinin (SNP) in siliko analizlerle olası ortak zararlı olan varyantlarını bulup değerlendirmektir.  İn siliko açıdan ortak zarar verici etkiye sahip olanları bulmak için SIFT, PolyPhen-2, PROVEAN, SNPs&Go, PHD-SNP, SNAP2, PANTHER ve Meta-SNP yazılım araçları kullanılmıştır. Toplam 8 farklı programda 9 yazılım aracı kullanılarak 8'i ve üzerinde ortak zararlı etkiye sahip olan sonuçlar belirlenmiştir. Ortak zararlı etkiye sahip olduğu değerlendirilen varyantların protein stabilizasyonuna etkisini değerlendirmek için ise I-Mutant 3.0 ve Mupro yazılım araçları kullanılmıştır. Ek olarak, üç boyutlu modellemeler HOPE yazılım aracı ile belirlenmiştir. Gen-gen etkileşimlerinin tespiti ise GeneMANIA kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İn siliko analiz sonuçlarına göre ZNF804A geninde bulunan 1047 yanlış anlamlı SNP içerisinden rs371381412 (F72S), rs377410719 (Y66C), rs377727858 (A121T) varyantlarının zararlı olabileceği tespit edilmiştir. SYN1 geninde ise 614 yanlış anlamlı SNP içerisinden rs1142636 (N170K), rs201659924 (E147K) varyantlarının zararlı olabileceği belirlenmiştir. 
Tüm in siliko yazılım araçlarından ortak zarar verici olarak tespit edilen SNP'ler, gelecekte araştırmacıların hem SNP seçimine hem de deney tasarımlarında kullanabilmesine fayda sağlamaktadır. Bu sonuçların, gelecekte nörogelişimsel bozukluklarla ilgili yapılacak olan hem deneysel hem de in siliko çalışmalara önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Neurodevelopmental disorders are defined as disorders characterized by damage to the brain or central nervous system in the early period of life, impaired development of cognitive or motor functions. Neurodevelopmental disorders include specific learning disorders (including reading, writing, and arithmetic), motor disorders, social communication disorders, autism spectrum disorder (ASD), attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD), intellectual disability (ID), and tic disorders. The aim of the study is to find and evaluate possible common deleterious variants of missense single nucleotide polymorphisms (SNPs) in ZNF804A and SYN1 genes, which are associated with neurodevelopmental disorders, by in silico analysis. SIFT, PolyPhen-2, PROVEAN, SNPs&Go, PHD-SNP, SNAP2, PANTHER and Meta-SNP software tools were used to find those with common damaging effects with in silico. Using 9 software tools in 8 different programs, 8 or more results with common deleterious effects were determined. I-Mutant 3.0 and Mupro software tools were used to assess the effect of variants considered to have a common deleterious effect on protein stabilization. In addition, three-dimensional modelings has been determined by the HOPE software tool. Detection of gene-gen interactions was carried out using GeneMANIA. According to the results of in silico analysis, rs371381412 (F72S), rs377410719 (Y66C), rs377727858 (A121T) variants among 1047 missense SNPs in the ZNF804A gene were found to be deleterious. In the SYN1 gene, it was determined that rs1142636 (N170K), rs201659924 (E147K) variants among 614 missense SNPs may be deleterious.
SNPs, which are detected as common damage from all in silico software tools, provide benefits for researchers to use in both SNP selection and experimental designs in the future. It is thought that these results will make important contributions to both experimental and in silico studies on neurodevelopmental disorders in the future.