Burak Demiralay, Büyük Ölçekli Genom Veri Kümelerinde Farklılaşma Oranı Yüksek Virüslerin Genotip ve Alttip Tespiti için Etkili Primer Tasarımı

Doktora Adayı: Burak Demiralay
EABD: Sağlık Bilişimi
Tarih: 11.09.2023 / 17:00
Yer: A-212

Özet: Mikroorganizmaların tanımlanması; tanı çalışmaları, patojen taraması, biyomedikal ve evrimsel çalışmalar, tarımda ve biyolojik tehdit değerlendirmesinde çok önemli bir adımdır. Daha büyük organizmaların incelenmesinde ilerleme kaydedilirken, tek sarmallı virüsler gibi yüksek mutasyon oranlarına ve genetik çeşitliliğe sahip organizmalar için binlerce genomun tamamını işleyebilecek etkili ve ölçeklenebilir bir yönteme ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, PCR yöntemini kullanarak belirli bir türün/alt türün varlığını tespit edecek dizilerin çıkarılmasına yönelik bir yöntem geliştirdik. Tüm analizlerde tür tespiti büyük ölçüde ölçüm yöntemine bağlıdır ve PCR'da termodinamik etkileşimler kritik olduğundan, termodinamik önerilen metodolojideki ana itici güçtür. Yöntemimizi kendi içinde oldukça farklılaşmış üç virüse uyguladık; 1) Alt tiplerin nükleotid bölgelerinin ortalama %31-%33 oranında farklılık gösterdiği HCV, 2) Alt tipler arası %25-35 ve alt tip içi varyasyonun %15-20 olduğu HIV ve 3) Genomları (yalnızca DENV 1-4) birbiriyle %60 dizi özdeşliğini paylaşan Dang virüsü. Yöntemimizi kullanarak, 1657 HCV genomunun %99.9'unu, 11838 HIV genomunun %99.7'sini ve 4016 Dang virüsü genomunun %95.4'ünü in silico olarak tanımlayabilen oligonükleotidleri seçebildik. Ayrıca ortalama olarak >%99.5 gerçek pozitif ve <%0.05 yanlış pozitif oranıyla HCV'nin 1-6 genotipleri ve Dang virüsünün 1-4 serotipleri üzerinde alt tür tanımlamasını da gösteriyoruz. En gelişmiş yöntemlerin hiçbiri, bu tezde incelediğimiz gibi kendi içinde oldukça farklılaşmış viral genomlar üzerinde bu özgüllük ve hassasiyete sahip oligonükleotidler üretememektedirler.