Stoichiometric models in metabolic systems biology of yeast

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2006

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: TUNAHAN ÇAKIR

Danışman: ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Stokiyometrik modelleme ve hızlı-tarama yöntemleri sonucu elde edilen `omics'verilerinin bütünleşik analizi yaklaşımıyla maya metabolizması sistem bazlı incelenmiştir.Mayanın merkezi karbon metabolizmasındaki tepkimeler baz alınarak hesaplanan temelakı yolları, metabolik ağyapıları ile transkriptom verilerinin bütünleştirilmesindekullanılmıştır. Bu amaçla, bir reaksiyondan geçen akı modlarının ortalaması alınarakhesaplanan kontrol-etkili akıların (KEA) farklı besi ortamlarında gösterdiği değişiklikliğin(glikoz-etanol ve galaktoz-etanol), 40 genin mRNA transkriptlerindeki değişikliği başarılıile öngördüğü görülmüştür. Bu yaklaşımın memeli metabolizmasına uygulanabilirliği,alyuvarlarda görülen enzim bozukluklarının analizi yoluyla gösterilmiştir. Daha sonra,KEA yaklaşımı ile, maya metabolizmasının akılarının karbon kaynağı değişikliğidurumunda yazılımsal düzeyde kontrol edilebilirliği incelenmişir. Fermentatif (glikoz)karbon kaynağından fermentatif olmayan kaynağa (etanol, asetat, laktat) geçiş durumunda5 farklı deneyde mRNA seviyelerinde görülen değişikliğin, karşılık gelen KEAlar ileuyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar, karbon kaynağı değişikliği durumunda mayamerkezi metabolizması akılarının yazılımsal düzeyde kontrol edildiğini göstermiştir.Metabolom verilerinin metabolik ağyapılarıyla bütünleştirilmesini sağlayan biralgoritma geliştirilmiştir. Bu yaklaşım, maya metabolizmasında, etrafında en çok değişiklikgörülen haberci tepkimelerin tesbitine olanak sağlamıştır. Sonuçların transkriptomverileriyle bütünleşik analizi sonucu, tepkimelerin hangi seviyede kontrol edildiği(hiyerarşik, metabolik) hakkında çıkarımlar yapılabilmiştir.Fenomiks alanındaki araştırmalara öncül olması amacıyla, maya metabolizmasınınmodel-tabanlı dayanıklılık analizi gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, S. cerevisiae'nin E.coli'ye göre daha dayanıklı olduğunu göstermektedir.