Establishing a human gut microbiome bioinformatics analysis pipeline to study a dietary treatment response for methylmalonic acidemia patients


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Biyoistatistik Ve Biyoinformatik Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BERKAY YEKTA EKREN

Danışman: Osman Uğur Sezerman

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

İnsan bağırsağı, burada barınan mikroorganizmalar aracılığıyla vücut fonksiyonlarında çeşitli temel roller üstlenerek insan vücudundaki en önemli yerlerden biri olarak bilinmektedir. 6'dan az karbon atomuna sahip kısa zincirli yağ asitlerinin (SCFA'lar), enerji üretim yolundaki temel bileşenler olduğu bilinmektedir. Belirli amino asitlerin ve tek zincirli yağ asitlerinin katabolizması ve propiyonil-CoA'nın sentezlenmesi için propionat temel bir bileşendir. Metilmalonil-CoA mutaz, metilmalonil-CoA epimeraz ve kobalamin yolağı genlerindeki belirli patojenik mutasyonlar nedeniyle insan vücudu, biriktikten sonra metilmalonik asidemiye yol açan toksik ara maddeler üretebilir. Yalnızca insan bağırsağı bakterileri tarafından üretilen SCFA'lar, özellikle propiyonat, insan kalın bağırsağında üretilen mikrobiyal metabolitlerdir ve bunların üretimini teşvik etmenin sayısız sağlık yararı vardır. Sağlıklı insanların aksine, organik asidemi hastalarında SCFA'ların artması, zararlı semptomlara yol açabilen toksik agregatlara neden olur. 16S hedefli NGS tekniği kullanılarak, enterik mikrobiyota bileşimi belirlenebilir ve tam uzunlukta 16S bölge dizilimi ile Oxford Nanopore Technologies kullanılarak bakterilerin tür düzeyinde tanımlanması başarıyla gerçekleştirilebilir. Bu tezin amacı, diyet tedavisi ile insan bağırsaklarında propiyonat üreten bakterilerin azalmasını gözlemlemektir. Bu çalışmaya dahil edilen 4 farklı diyet takviyesi ile tedavi edilen 8 birey bulunmaktadır. Bakteriyel bolluklar, kurulan biyoinformatik analiz akışı aracılığıyla elde edilmiştir. Bakteriyel bolluk gözlemlerinin yanı sıra propiyonat ürettiği bilinen bakterilerin bolluk verilerindeki değişimler de araştırılmştır.