Akademik Veri Yönetim Sistemi
SOMEL M. (Yürütücü)
TÜBİTAK Uluslararası Çoklu İşbirliği Projesi , 2015 - 2018
Tıp
ve biyoloji ilerledikçe, hem canlılığın mekanizmalarınında hem de hastalıklarda
bireyler arasında ve bireylerin hücreleri arasında varyasyonun rolü giderek
daha fazla anlaşılmaktadır. Bu projenin amacı, insan beyninde kromozom kopya
sayısı varyasyonu (KR-KSV) yaygınlığını, görülme sıklığı, bölgesel dağılım ve
kromozom bileşenlerinin çeşidine göre normal koşullar altında, yaşlanma
esnasında ve Alzheimer Hastalığı’nda belirlemektir.
Son
zamanlarda yapılan çalışmalarda, normal veya Alzheimer hastası yetişkin insan
beyinlerinden örneklenen nöronlarda, kromozom ya da kromozom parçalarının kaybı
ya da çiftlenmesine bağlı olarak KR-KSV meydana geldiği tespit edilmiştir.
Ayrıca sporadik tip Alzheimer Hastalığı’nda (AH), KR-KSV taşıyan
nöronlarda hücre ölümünün başka nöronlara göre daha hızlı bir şekilde gerçekleştiği
bulunmuştur. Bu bulgular, yetişkinlerde KR-KSV taşıyan nöronların ve glia
hücrelerinin, merkezi sinir sisteminde yaygın bir şekilde bulunabileceğini,
aynı zamanda işlev bozukluğu ve hücre ölümü yaşamaya daha meyilli olduklarını
ima etmektedir. Aynı bireye ait hücreler arasında görülen genomik ve epigenetik
çeşitliliğin yaşlanma ve hastalıklarda ciddi rolü olması kuvvetle muhtemeldir.
Gelinen
noktada, hem sağlıklı ve AH sebebiyle zarar görmüş beyinlerde, hücreler arası
çeşitliliğin genetik arka planının anlaşılması için KR-KSV görülme sıklığının
hangi kromozomlarda, hangi oranda, ayrıca hangi tür ve beyin bölgelerinde
gerçekleştiğinin tasviri gerekmektedir. Bu amaçla, Rusya, Almanya, Türkiye ve Fransa'da
toplam dört araştırma grubu olarak, tek tek nöron ve glialarda KR-KSV
sıklığının ilk defa kapsamlı tespiti ve bu olgunun sonuçlarının anlaşılması
için bir dizi yöntem bir arada kullanılacaktır: Birincisi, proje ekibinin daha
önce geliştirdiği yöntemlerle, sabitlenmiş örneklerde interfaz kromozomal çok
renkli floresan in situ hibridizasyon
(“multicolour-interphase
FISH”
ya da MI-FISH) ve interfaz kromozoma özel çok renkli bant
görüntüleme (“interphase chromosome-specific multicolour banding” ya
da ICS-MCB) kullanılarak farklı beyin bölgelerinde ve farklı türlerde KR-KSV
sıklığı incelenecektir. İkincisi, daha az sayıda örnekte KR-KSV tüm kromozomlar
arasında aynı yöntemlerle incelenecektir. Üçüncüsü, KR-KSV tekil hücre tüm
genom rastgele
dizileme (“single cell shotgun genome sequencing”) yoluyla incelenecektir.
Bu
proje, çağımızın başlıca sağlık sorunlarından biri olarak giderek öne çıkmakta
olan Alzheimer Hastalığı’nın (AH) mekanizmasının araştırılması çalışmalarına
yeni bir boyut kazandıracaktır. Nöron ve glialar arasında KR-KSV ilk defa
sistematik biçimde, farklı teknolojiler kullanılarak ortaya konacaktır. Sonuçlarımız, KR-KSV’nin epigenom, trankriptom ve hücre
fizyolojisi üzerinde etkilerinin ve aynı zamanda da sebeplerinin
araştırılmasına dönük birçok çalışmaya temel oluşturacaktır. Yapacağımız
çalışma Alzheimer Hastalığı’nın genetik arkaplanın anlaşılmasına katkı
sağlayarak, uzun vadede epigenoma müdahale yoluyla KR-KSV bulunan hücreleri
tedavi etmeyi amaçlamaktadır.
Projenin Türkiye ayağında, Almanya’da ayrıştırılan beyin hücrelerinden
genom dizilenmesinin organizasyonunu ve genom dizileme verilerinin
biyoenformatik ve istatistiksel analizi yürütülecektir.