Modeling redistribution of regulators after perturbation on large biological networks


Creative Commons License

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SELCEN ARI YUKA

Danışman: Alper Yılmaz

Özet:

Rekabetçi endojen RNA hipotezi, miRNA'ların baskılayıcı etkisine göre hedef transkriptlerin hücre içi konsantrasyonlarına dayalı olarak paylaşılan miRNA'lara karşı birbirleriyle nasıl rekabet ettiğini açıklamaktadır. ceRNA etkileşimlerindeki değişikliklerin çok çeşitli hücresel işlevleri bozabileceği ve metabolik bozukluklar, nörodejeneratif anormaliler, kardiyovasküler hastalıklar ve kanser dahil olmak üzere çok sayıda hastalıkta karmaşk moleküler mekanizmaları yönetebileceği gösterilmiştir. Başta mRNA olmak üzere lncRNA, circRNA veya psödogen'ler gibi farklı hücre içi serbest transkriptlerin ortak hedefleyici miRNA'lara karşı çarpraz konuşmasını miRNA:ceRNA çizgeleri şeklinde ele almak bu etkileşimlerin biyolojik fonksiyonlarını açıklamak ve terapötik uygulamalar geliştirmek için en önemli yaklaşımlardan biri haline gelmiştir. Güncel çalışmalar bu çizgelerin oluşturulmasında farklılaşmış ifade analizine dayanan entegre analiz yöntemlerini ve bu analizlerden elde edilen kritik RNA'lardan türetilen terapötiklerin uygulanmasına odaklanmaktadır. Ancak ceRNA etkileşimlerinin karmaşık olması, etkileşimlerinin eşik-benzeri dinamiklerden kaynaklanan doğası ve bu nedenlerle terapötiklerin kararlı haldeki bu karmaşık etkileşimlerde istenmeyen etkilere neden olabilme potansiyeli nedeniyle bu umut vaadedici yaklaşımlarda zorluklar devam etmektedir. Bu tez çalışmasında, miRNA:ceRNA etkileşimlerinin büyük ölçekli çizgeler olarak derlenmesi ve bu çizgelerdeki bozulmaların sonuçlarının öngörülmesi için bir çizge temelli model geliştirilmiştir. Bu doğrultuda, normal dokularda ceRNA işlevi göstermeyen, ancak akciğer, prostat ve meme kanseri gibi yaygın kanser türlerinde ceRNA özellikleri sergileyen RNA'ların derlenmiş ve bu agresif kanser türleri için ortak bir çekirdek miRNA:ceRNA networkü oluşturulmuştur. Takiben, bu çekirdek miRNA:ceRNA etkileşim ağı içindeki her bir düğümden ağı bozulmasıyla, olası yukarı veya aşağı regülasyon aracılı terapötik uygulamaların sonuçlarını simüle edebilme yeteneğini incelenmiştir. Böylece, terapötik uygulamalarda kullanılmak üzere 63 ceRNA ve 165 miRNA'dan oluşan çekirdek bir çizge belirlenmiş ve bu core networkte gerçekleştirilen simülasyonları ile potansiyel terapötik uygulamalar sonucunda meydana gelebilecek pertürbasyonlar değerlendirilmiştir.