Medaka (Oryzias latipes) Glukoz 6 fosfat Dehidrogenez (g6pd) Geninin Genomik Organizasyonu

Year 2020, Volume: 5 Issue: 1, 38 - 44, 31.03.2020

Mehtap Bayır

https://doi.org/10.35229/jaes.655016

Abstract

Ekzotermik canlılar, serbest radikallerin zararlı etkilerinden korunabilmek için güçlü enzimatik ve enzimatik olamayan antioksidan savunma sistemine gereksinim duyarlar. Çalışmada Glukoz 6 fosfat dehidrogenez (g6pd) enzim geninin tercih edilme nedeniyse, antioksidan savunma sistemin temel enzimlerinden birisi olmasıdır. Araştırmada medaka (Oryzias latipes) g6pd geninin yapısı (ekson ve intron dizilimleri, TATA kutusu, CAAT kutusu, Poli A kuyruğu) belirlenmiş, bu genin transkribe ettiği amino asitler tespit edilmiş ve diğer omurgalılarda aynı gen tarafından üretilen protein dizilimleri NCBI veri tabanı ve ENSEMBL veri tabanlarından elde edilerek Bioedit programında dizileme işlemi yapılmış, benzerlik- özdeşlik oranları % olarak hesaplanmış ve tablo olarak verilmiştir. Ayrıca yine elde edilen protein dizilimleri esas alınarak, BioEdit yazılımı ve MEGA6 programı kullanılarak, medaka (O. latipes) ve diğer bazı omurgalılar arasındaki filogenetik ilişki belirlenmiştir. Medaka g6pd geninde bulunan, sıralanmış belirleyiciler olarak tanımlanan korunmuş genlerin, zebra balığı, fugu, stickleback plati balığı ve insan g6pd genlerinin kromozomlar üzerinde bulundukları bölgeler belirlenerek manuel olarak korunmuş gen sentezi dizayn edilmiştir. Teleost balıkların stres oluşturan etmenlere karşı vermiş oldukları tepkiler, moleküler çalışmalarla ölçülmesi mümkün olan tepkilerdir ve dolayısıyla çalışılan türün genetik özelliklerinin belirlenmesi biyoteknolojik çalışmalar bakımından oldukça önemlidir. Bu nedenle biyoenformatik veri tabanları ve programları kullanılarak medaka (O. latipes) g6pd geninin karakterizasyonu ve identifikasyonu yapılmıştır. böylece balıkların moleküler stres cevabı çalışmalarında kullanılabilecek öncü veriler bu araştırma ile bilim dünyasına sunulmuştur.

Keywords

Medaka, Biyoenformatik, Model organizma

References

• Bartosz, G., (2003). Generation of reactive oxygen species in biological systems. Comments on Toxicology. 9, 5-21.
• Basu, S., Binder, R.J., Suto, R., Anderson, K.M. & Srivastava, P.K. (2000). Necrotic but not apoptotic heat shock proteins, which deliver a partial maturation signal to dentritic cells and activate the NF-kB pathway. Interntl. Immunology 12: 1539-1546.
• Bayır, A. (2002). Canlı (Gammarus pulex) ve Yaş (sığır dalağı) Yemin Gökkuşağı Alabalığı (Oncorhynchus mykiss) Yavrularına Belirli Aralıklarla Verilmesinin Glukoz 6 Fosfat Dehidrogenaz ve Karbonik Anhidraz Enzim Aktiviteleri ile Büyüme, Yem Değerlendirme ve Yaşama Gücü Üzerine Etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Ünivesitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Su Ürünleri Anabilim Dalı, Erzurum.
• Becker, K., Rahlfs, S., Nickel, C., Schirmer, R.H. (2003). Glutathione–functions and metabolism in the malarial parasite Plasmodium falciparum. Biol Chem 384: 551–566. doi:10.1515/BC.2003.063.
• Buechter, D. D., (1988). Free radicals and oxygen toxicity. Pharmaceutical Research. 5 (5), 253-260. Bonsignore, A., Fornaini, G., Leoncini, G., Fontani, A. & Segni, P. (1966). Characterization of leucocyte glucose 6 phoshate dehydrogenase in Sardinian Mutants. J. Clin. Invest. 45, 12-16.
• Bonsignore, A., & De Flora, A. (1972). Regulatory properties of glocose 6-phosphate dehydrogenase. Curr. Top. Cell. 6, 21-62. Filho, W. D., Torres, M. A., Marcon, J. L., Fraga, C. G. & Boveris, A., (2000). Comparative antioxidant defences in vertebrates-emphasis on fish and mammalians. Trends in Comparative Biochem. & Phsiol. 7, 33-45.
• Gromiha, M.M. (2010). Protein sequence analysis. In: Protein Bioinformatics: From Sequence to Function. Elsevier Inc., New Delhi, India, pp. 29–62.
• Halliwell, B. 1991. Reactive oxygen species in living system: source, biochemistry, and role in human disease. The American Journal of Medicine. 91, 14-22.
• Iwama, G.K., Vijayan, M.M., Forsyth, R.B. & Ackerman, P.A. (1999). Heat shock proteins and physiological stress in fish. Amer. Zool. 39: 901-909.
• Kan, B., London, I. M. & Levin, D. H. (1988). Role of reversing factor in the inhibition of protein synthesis initiation by oxidized gluthatione. J. Biol. Chem. 263, 15652- 15656.
• Kell, A.J.E., Yamins, D.L.K., Shook, E.N. & Norman-Haignere S.V. (2018). A Task-Optimized Neural Network Replicates Human Auditory Behavior, Predicts Brain Responses, and Reveals a Cortical Processing Hierarchy. Neron Volume 98, Issue 3, Pages 630-644.e16.
• Lehninger, A.L., Nelson D.L. & Cox, M.M. (2000). Principles of Biochemistry. 2nd ed., Worth Publishers Inc. New York, 558-560.
• Lushchak, V.I. (2011). Environmentally induced oxidative stress in aquatic animals. Aquat. Toxicol. 101:13-30.
• Miclet, E., Stoven, V., Michels, P.A., Opperdoe, F.R. & Lallemand J.Y. (2001). NMR spectroscopic analysis of the first two steps of the pentose-phosphate pathway elucidates the role of 6-phosphogluconolactonase. J. Biol. Chem. 276:34840–34846. doi:10.1074/jbc.M105174200.
• Naruse, K., Fukamachi, S., Mitani, H., Kondo, M., Matsuoka, T., Kondo, S., Hanamura, N., Morita, Y., Hasegawa, K., Nishigaki, R., Shimada, A., Wada, H., Kusakabe, T., Suzuki, N., Kinoshita, M., Kanamori, A., Terado, T., Kimura, H., Nonaka, M. & Shima, . (2000). A detailed linkage map of medaka, Oryzias latipes: comparative genomics and genome evolution. Genetics. 154:1773–1784.
• Tamura, K., Stecher G., Peterson D., Filipski A., Sudhir Kumar Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A. & Kumar S. (2013). MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0 Molecular Biology and Evolution. Volume 30,. doi:10.1093/molbev/mst197.
• Thompson, J.D., Higgins D.G. & Gibson T.J. (1994). CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, positions-specific gap penalties and weight matrix choice , Nucleic Acids Res., 22, pp. 4673-4680.
• Trachootham, D., Lu, W., Ogasawara, M. A., Valle, N. R.-D. & Huang, P. (2008). Redox Regulation of Cell Survival. Antioxidants & Redox Signaling, 10(8), 1343–1374. Pilz, R.B., Willis, R. C. & Boss, G.R.. (1984). The influence of ribose-5-phosphate availability on purine synthesis of cultured human lymphoblasts and mitogen- stimulated lymphocytes. J. Biol. Chem. 259, 2927-2935.
• Porter, N.A., Caldwell, S.E. & Mills, K.A. (1995). Mechanisms of free radical oxidation of unsa Keha ve Küfrevioğlu turated lipids. Lipids. 30, 277-290.
• Yamamoto, T. (1951). Artificial sex-reversal in the genotypic males of the medaka, Oryzias latipes. Jpn J Genet 26:245.