Genome-scale metabolic reconstruction of freshwater organism daphnia pulex
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SELMA BAŞIBÜYÜK
Danışman: ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın ana fikri, ekolojik bir organizmanın genom ölçekli modelinin yeniden yapılandırılması ve hesaplamalı sistem biyolojisi yöntemleri kullanılarak hücresel fonksiyonlarının ve akış hızlarının araştırılmasıdır. Bir model organizma olarak, çevre için toksisite testlerinin temel türlerinden biri olan D. pulex seçilmiştir. D. pulex genomuyla ilgili bilgiler Şubat 2011'de yayınlanmıştır. Buna bağlı olarak, D. pulex metabolizmasının bilgileri literatürden, KEGG ve UniProt veritabanlarından ve ilgili diğer çalışmalardan toplanmıştır. D. pulex'in genom ölçekli metabolik modeli, hassas iyileştirmelerle ve sistem biyolojisi yaklaşımları kullanılarak literatürden toplanan bilgilere dayanarak hazırlanmıştır. D. pulex'in bu metabolik modeli, literatürde mevcut olan çok sayıda iç ve dış reaksiyonu ekleyerek, 697 gen ile ilgili 1051 reaksiyon (985 iç, 66 değişim) ve 774 metabolit (222 mitokondrial, 485 sitozolde, 67 dış) içerir. Kısıtlamaya dayalı modelleme yaparak, biyokütle ençoklama, D. pulex'in metabolizmasını incelemek üzere, objektif fonksiyon olarak seçilmiştir. Kurulan genom boyutlu modelin sağlamlık analizi, selenat, sülfat ve L-izolösin gibi seçilmiş bileşiklerin biyokütle üzerindeki etkilerini izleyerek uygulanmıştır. L-izolösin'in D.pulex büyümesine olumlu etki yaptığı bulunmuştur. Burada kurulan D. pulex metabolik modelinin toksisite çalışmalarına uygulanabilirliği ise, akı dengesi analizinden yararlanılarak selenat ve sülfat alım akışları arasındaki ilişkiyi tahmin ederek test edilmiştir. Sülfat alımı sıfıra yaklaştığında, selenat alımının başladığı belirlenmiştir. Selenat ve sülfat alım mekanizması üzerine yapılan gözlem literatürle örtüşen bir eğilim olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, D. pulex'in bu tez kapsamında kurulan genom boyutlu metabolik modelinin, hücresel davranışı öngörebilir ve metabolik toksisite çalışmaları için kullanılabilir olduğu anlaşılmıştır.