SOX gen ailesinin sialiltransferazlar ile ilişkisinin hesaplamalı tekniklerle kanser hücre hatlarında tanımlanması
Description of the relationship of SOX gen family with sialyltransferases in cancer cell lines by computational techniques
Yazar: HANDE ÇADIR
Danışman: DOÇ. DR. SAVAŞ İZZETOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Siyalik asitler = Sialic acids ; Transferazlar = Transferases ; Transkripsiyon faktörleri = Transcription factors

Özet:
Sialik asit şeker molekülü, embriyonik gelişim, büyüme gelişme, farklılaşma, bağışıklık cevabı, alerjik yangı, kanser oluşumu ve metastazda görev alırlar. Tümör hücrelerinde gerçekleşen sialik asit miktarındaki artış, kanser hücrelerinin bağışıklık cevabından kaçmasını, bağışıklık hücreleri tarafından tanınmamasını sağlar. Bununla birlikte, sialik asitleri glikoprotein ve glikolipitlere ekleyen sialiltransferaz enzimlerinin ekspresyonu kanserde, kötü hasta prognozu ve metastaz ile bağlantılıdır.
 Sağlıklı canlılarda, genlerin ekspresyonu ve susturulması ciddi bir şekilde düzenlenir ancak hücre farklılaşması, organ oluşumu ve diğer gelişimsel süreçlerde yer alan SOX (transkripsiyon faktörleri) genleri, kanser hücrelerinde düzensizdir ve bu düzensizlikler transkripsiyonel, translasyonal ve posttranslasyonal seviyelerde meydana gelebilir. Bu tez çalışmasında meme kanserinde ekspresyon seviyesi artan sialiltransferaz ailesi üyeleri ile SOX gen ailesi üyelerinin arasında korelasyon bulunup bulunmadığı in slico yöntemlerle belirlenmesi amaçlanmıştır. 
Çalışma için, Kanser Genom Atlas'ından (TCGA) alınan ekspresyon verileri ve klinik veriler işleme alınmıştır. İşlemler R programı aracılığıyla istatistiksel olarak hesaplanmıştır. SOX ve sialiltransferaz gen ailelerinin ekspresyon seviyelerindeki farklılığı bulmak için diferansiyel gen ekspresyonu analizi, normal ve tümör dokudaki farklılıkları bulmak için temel bileşen analizi, prognostik genleri belirlemek için sağ kalım analizi ve istenilen genlerin birbirleri ile olan ilişkilerini anlamak için korelasyon analizi yapılmıştır. Bunların yanı sıra online biyoinformatik sitesi olan GEPIA üzerinden hedef genlerin normal ve tümör dokudaki ekspresyon seviyelerine bakılmıştır. 
Ekspresyon analizi sonucu SOX4, ST3GAL1, SOX9, ST6GAL1, ST6GALNAC2, ST3GAL4, SOX12, SOX13 ve ST6GALNAC6 genlerinin meme kanserinde ekspresyon seviyeleri artmış olsa da SOX gen ailesi ve sialiltransferaz gen ailesi arasında pozitif bir ilişki görülmemiştir. Polisialilasyon olan ST6GALNAC3'ün ST8SIA1 ile olan korelasyonundan kaynaklı meme kanserinde bir biyobelirteç olduğu düşünülebilir.

Abstract:
Sialic acid sugar molecule plays a role in embryonic development, growth development, differentiation, immune response, allergic inflammation, cancer formation and metastasis. The increase in the amount of sialic acid in tumor cells ensures that cancer cells escape from the immune response and are not recognized by immune cells. However, expression of Sialyltransferase enzymes that add Sialic acids to glycoproteins and glycolipids is associated with poor patient prognosis and metastasis in cancer.
 In healthy organisms, expression and silencing of genes are severely regulated, but SOX (transcription factors) genes involved in cell differentiation, organ formation, and other developmental processes are dysregulated in cancer cells, and these irregularities can occur at the transcriptional, translational, and posttranslational levels. In this thesis, it was aimed to determine whether there is a correlation between sialyltransferase family members whose expression levels increase in breast cancer and SOX gene family members by in silico methods.
For the study, expression data from the Cancer Genome Atlas (TCGA) and clinical data were processed. Transactions were calculated statistically via the R Program. Differential gene expression analysis was performed to find the difference in the expression levels of the SOX and sialyltransferase gene families, principal component analysis to find differences in normal and tumor tissue, survival analysis to identify prognostic genes, and correlation analysis to understand the relationships of desired genes with each other. In addition to these, the expression levels of target genes in normal and tumor tissues were examined via the online bioinformatics site GEPIA.
Although the expression levels of SOX4, ST3GAL1, SOX9, ST6GAL1, ST6GALNAC2, ST3GAL4, SOX12, SOX13 and ST6GALNAC6 genes were increased in breast cancer as a result of expression analysis, no positive correlation was observed between SOX gene family and sialyltransferase gene family. It can be thought that ST6GALNAC3, which is polysialylation, is a biomarker in breast cancer due to its correlation with ST8SIA1.