Search

For many years, airways, lungs and meconium, which is a thick green substance and accumulates in the baby’s intestines during pregnancy, have been assumed to be sterile. However, this assumption has been revised by the development of microbiota analysis, which is used for the identification of microorganisms as a new promising technique; it has been found that various microorganisms exist in the lungs and in the meconium fluid. Meconium Aspiration Syndrome (MAS) as a common neonatal problem can give rise to the development of lung infections in newborns and even cases leading to death are encountered. Various strategies regarding antibiotic therapy have been developed against the risk of infection, but positive outcome could not be obtained for each case. In this study, 16S rRNA gene sequences of bacteria existing in meconium microbiota and infected lung microbiota were subjected to comparative sequence analysis. Our aim was to identify positions of nucleotide patterns between the hypervariable regions of the bacterial 16S rRNA gene sequences that could provide similar functions among bacterial groups. Furthermore, similarity analysis was conducted to identify molecular signatures via phylogenetic framework to understand the etiology of the infections after MAS. Interestingly, Bifidobacteria which are used as probiotics were found to be similar to Actynomyces which are known as opportunistic pathogens. Furthermore, Clostridium leptum was associated with pulmonary inflammation for the first time. This study proposes the usage of microbiota analysis to improve the MAS management in clinical practice.

Astım genetik faktörlerin yanısıra, çevresel etmenlerin tetiklediği epigenetik mekanizmaların aracılık ettiği gen-çevre etkileşimlerine bağlı, solunum yolu obstrüksiyonu ile karakterize kronik inflamatuar bir hastalıktır. Astım hastalığı görülme sıklığı açısından değerlendirildiğinde ise Afrika kökenli bireylerin diğer etnik gruplardan daha yüksek prevalansa sahip olduğu bilinmektedir. Yapılan genom çapında ilişkilendirme çalışmalarında, Afrika kökenli bireylere özgü olarak, sadece PYHIN1 geninde astımla ilişkili tek nükleotit polimorfizmlerine rastlanmıştır. Bu tez çalışmasında; PYHIN1 geninin intron 7 bölgesinde tespit edilen iki farklı polimorfizimi içeren diziler, biyoinformatik araçlar ile Primat Takımında yer alan 11 farklı türde incelenmiş ve mikroRNA dizilerini içeren korunmuş bölgeler belirlenmiştir. Korunmuş bölgelerin referansı eşliğinde; insana ait diziden, uygun saç tokası yapısına ve termodinamik stabiliteye sahip prekürsör miRNA dizileri elde edilmiştir. Naive Bayes Sınıflandırma algoritmasını kullanan MatureBayes programı aracılığıyla pre-miRNA dizilerinden olgun miRNA dizileri tanımlanmıştır ve son olarak bu miRNA'ların hedeflediği genlerin tahminlemesi yapılarak astımla ilişkili olduğu düşünülen genler belirlenmiştir., Asthma is a chronic inflammatory disease characterized by airway obstruction due to gene-environment interactions that are believed to be mediated by epigenetic mechanisms triggered by environmental factors as well as genetic factors. In case the prevalence of asthma is evaluated, it is known that African individuals have a higher prevalence than other ethnic groups. Genome-wide association studies showed that asthma-related single nucleotide polymorphisms were identified at PYHIN1 gene in individuals of African descent only. In this study; sequences containing two different single nucleotide polymorphisms detected in the intron 7 region of the PYHIN1 gene, were examined by bioinformatics tools in 11 different species of the Order Primates and conserved regions containing predicted miRNA sequences were identified. With reference to the conserved sites; precursor miRNA sequences with appropriate hairpin secondary structure and thermodynamic stability have gotten from human miRNA sequence. Potential mature miRNA sequences have been identified from pre-miRNA sequences via the MatureBayes program that using the Naive Bayes Classification algorithm and finally, the genes thought to be associated with asthma, targeted by these miRNAs were estimated.

Türkoğlu, Sümeyye Aydoğan (Balikesir Author), 26S proteasome non-ATPase subunit 4 (PSMD4) that has a molecular weight of 41 kDa is included on chromosome 1 (1q21.3). PSMD4 protein is a subunit of the 19S regulatory region in the 26S proteasome. The proteasome breaks down proteins that are not needed or non-functional in the cell. We have limited data about the regulation of this gene in the literature. In our research, changes in the mRNA and protein levels of the PSMD4 gene were investigated in different cancer cell lines (prostate, breast, colon, cervix, hepatoma, osteosarcoma and pancreas) and a normal cell (human vein endothelial cell). The highest expression of PSMD4 gene was seen in HUVEC and PC-3 cells. Bioinformatic analysis was also performed on PSMD4 protein for different species namely human, mouse and rat. Our Bioinformatic analyses showed that first 250 nucleotides are much conserved in all three species., 26S proteazom non ATPaz subunit 4 (PSMD4) kromozom 1’in q kolunun 21.3 bölgesinde lokalize olmuştur ve 41 Kda moleküler ağırlığında protein kodlamaktadır. PSMD4, 26S proteazomun yapı birimi olan 19S düzenleyici yapı biriminde görev yapmaktadır. Proteozomun ana görevi ihtiyaç duyulmayan işlevini yitirmiş ya da zarar görmüş proteinlerin yıkımıdır. Literatürde çok işlevli protein olan PSMD4 ve onun regülasyonu hakkındaki bilgiler oldukça sınırlıdır. Bu çalışmada; PSMD4’ün mRNA ve protein seviyesindeki ekspresyonu çok sayıda kanser hücre hattında (prostat, meme, kolon, servik, hepotoma, kemik ve pankreas kanseri) ve bir normal hücrede (Göbek kordonu epitel hücresi) incelenmiştir. PSMD4 mRNA ve protein seviyesindeki ekspresyonu PC-3 ve HUVEC hücre hatlarında en yüksek seviyede elde edilmiştir. Ayrıca PSMD4 proteinin insan, fare ve tavşan gibi farklı türlerdeki biyoinformatik analizleri 3 türde ilk 250 amino asit benzer olduğunu ve korunduğu göstermiştir.

Transkripsiyon; prokaryotik ve ökaryotik tüm canlılarda gerçekleşen, canlılığın evrensel ve kilit bir mekanizmasıdır. Ökaryotik canlıların tamamında trankripsiyonun gerçekleşmesinde, RNA Polimeraz II enzimi ve onunla etkileşen genel tranksripsiyon faktörleri rol oynamaktadır. Bu proteinlerden TFIIB, transkripsiyonun başlaması aşamasında üç yapı ile etkileşime girer. Bunlar; TATA'ya bağlanan protein'in tek ucu; TATA kutusunu izleyen GC zengin DNA dizisi ve RNA polimeraz II'nin C-terminal domaini kuyruğudur. RNA Polimeraz II'nin bir glikoprotein olduğu ve transkripsiyonun başlama aşaması sırasında C-terminal domaininde O-GlcNAc şekerini taşıdığı bilinmektedir. Fakat, RNA polimeraz II ile etkileşime giren transkripsiyon faktörü TFIIB'nin bir glikoprotein olup olmadığı ve bu etkileşimlerinde glikanların rolü ile ilgili bilinenler oldukça sınırlıdır. Bu nedenle çalışmanın amacı; nukleus proteinlerinden TFIIB transkripsiyon faktörünün olası glikozilasyon (N- ve O-bağlı glikozilasyonlar) noktalarını, çeşitli omurgasız ve omurgalı türlerinde biyoinformatik yöntemlerle belirlemek ve türler arasında korunmuş/farklılaşmış amino asit dizileri ile bunların olası glikozilasyon profilini ortaya koyarak elde edilecek bilgilerden hareketle, model organizma denizkestanesi Paracentrotus lividus'ta TFIIB'nin olası glikozilasyon profillerini (N- ve/veya O-) western blot/lektin blot yöntemleri ve TEM ile deneysel olarak ortaya koymaktır. Bu amaçla biyoinformatik çalışmalarda kullanılmak üzere; denizkestanesi Strongylocentrotus purpuratus, balık Oryzias latipes, kurbağa Xenopus laevis, sıçan Rattus norvegicus, fare Mus musculus, sığır Bos taurus, orangutan Pongo pygmaeus abelii ve insan Homo sapiens'e ait TFIIB amino asit dizilerinden yararlanılmıştır. Biyoinformatik veritabanları ve sunucuları kullanılarak her türün TFIIB proteininin sekonder ve üç boyutlu yapı tahminleri oluşturulmuş, potansiyel glikozilasyon pozisyonları belirlenerek doğruluk analizleri yapılmış ve ilgili pozisyonlar proteinin yapısı üzerinde görüntülendirilmiştir. Deneysel çalışmalarda ise denizkestanesi P.lividus'un ergin bireylerinden alınan yumurta hücreleri kullanılmış, elde edilen nuklear ekstrakt kullanılarak western/ lektin blotlama ve TEM ile immün/lektin işaretleme yapılmıştır. Biyoinformatik çalışmalar sonucunda, denizkestanesi ve kurbağa türlerine ait TFIIB proteininin N-bağlı glikozilasyon noktalarına sahip olduğu belirlenmiş, ayrıca çalışılan türlerin TFIIB proteininde musin tip O-bağlı glikozilasyon, O-α-GlcNAclasyon, O-β-GlcNAclasyon ve ying-yang pozisyonları da belirlenmiştir. Buna ek olarak, sekonder ve üç boyutlu yapı tahminlerinde, omurgasızlardan omurgalılara gidildikçe proteinin yapısal bir değişim gösterdiği bulunmuştur. Lektin blotlama sonucunda TFIIB proteininde, N-asetilglukozamin, Galaktoz, Mannoz ve α2-3 bağlı Sialik asit uç glikan birimleri olarak belirlenmiştir. TEM'de sialik asitlere yönelik yapılan lektin işaretlemede ise, α2-3 ve α2-6 bağlı sialik asitlerin TFIIB proteininde bulunduğu belirlenmiştir. Elde edilen bulgularla, TFIIB transkripsiyon faktörünün bir glikoprotein olduğu ilk kez belirlenmiştir. Ayrıca nukleositoplazmik proteinlerin O-GlcNAc modifikasyonunun yanında, O- ve/veya N- bağlı glikozilasyon modifikasyonlarını da gösterdiği/gösterebileceği belirlenmiştir. Bu bulgu ile nukleositoplazmik proteinlerin glikozilasyonuna yeni bir bakış açısı kazandırılmış ve glikobiyoloji alanına yeni bir araştırma sorusu sorulmuştur. Böylece, moleküler biyolojinin klasik bakış açısına farklı bir yaklaşım ile alternatif sunulmuştur. Bütün bunlara ek olarak bu çalışmada, TEM'de kullanılmak üzere, kesit alınmaksızın doğrudan grid üzerine uygulama yapılarak oluşturulan, son derece pratik ve yeni bir yöntem tarafımızca geliştirilmiş ve ilk kez bu tez çalışmasında kullanılmıştır., Transcription is the universal and key mechanism of life that occurs in all prokaryotes and eukaryotes. RNA polymerase II and transcription factors that interact with it are involved in transcription of all eukaryotic organism. Transcription factor TFIIB interacts with three structures at the initiation stage of transcription: the single end of TATA binding protein, TATA box followed by GC-rich DNA sequence, and C-terminal domain tail of RNA polymerase II. It has been known that RNA polymerase II is a glycoprotein and it contains O-GlcNAc sugar in the C-terminal domain at the initiation stage of transcription. However, it is not clear whether the transcription factor TFIIB interacting with RNA polymerase II is a glycoprotein or not. Also, data concerning the role of glycans in this interaction is quite limited. Thus, the first aim of the study is to determine the potential glycosylation positions (N- and O-linked glycosylation) of transcription factor TFIIB of nucleus proteins in various invertebrate and vertebrate species and to reveal conserved/differentiated amino acid sequences as well as their potential glycosylation profile amongst the species via bioinformatics. Taking into account the data obtained from bioinformatics, the second aim of the study is to determine experimentally of the potential glycosylation profiles (N- and/or O-) of TFIIB in the model organism sea urchin Paracentrotus lividus by using western/lectin blotting methods and TEM. For this purpose, TFIIB amino acid sequences of sea urchin Strongylocentrotus purpuratus, fish Oryzias latipes, frog Xenopus laevis, rat Rattusnorvegicus, mouse Mus musculus, bovine Bos taurus, orangutan Pongo pygmaeus abelii, and human Homo sapiens were used in bioinformatic studies. The construction of the secondary and three dimensional structure predictions of TFIIB protein, determination of the potential glycosylation positions and their accuracy analyzes, and the visualization of the relevant positions on the protein structure were performed using bioinformatic databases and servers. In experimental studies, egg cells from mature individuals of sea urchin P. lividus were used and western/lectin blotting and immune/lectin labelling by TEM were performed using the nuclear extract obtained. In addition to the determination of mucin type O-linked glycosylation, O-α-GlcNAcylation, O-β-GlcNAcylation, and ying-yang positions in the TFIIB protein of all studied species, N-linked glycosylation positions were also found in the TFIIB protein of sea urchin and frog as a result of bioinformatic studies. Furthermore, in the secondary and three dimensional structure predictions, changing in the protein structure from invertebrates to vertebrates was found. N-acetylglucosamine, Galactose, Mannose, and α2-3 linked Sialic acid were determined as a terminal glycan unit of the TFIIB protein in lectin blotting. The presence of α2-3 and α2-6 linked sialic acids in the TFIIB protein were found by using lectin labelling against sialic acids in TEM. With the findings obtained, it has been demonstrated for the first time that transcription factor TFIIB is a glycoprotein. It has also been determined that nucleocytoplasmic proteins may exhibit O- and/or N-linked glycosylation modifications as well as O-GlcNAc modification. With this finding, a new approach has been adopted to the glycosylation of nucleocytoplasmic proteins and prompted a new research question in the field of glycobiology. Thus, an alternative approach is presented for the classical viewpoint of molecular biology. Furthermore, a very practical and new method has been developed by us applying directly on the grid without sectioning in order to be used in TEM and used for the first time in this thesis.

FoxP2 beyin, kalp ve akciğer gibi birçok organın embriyonik gelişimi sırasında üretilen ve embriyogenez ile ilişki çeşitli genlerin regülasyonunu kontrol eden önemli bir transkripsiyon faktörüdür. Bu proteini kodlayan FOXP2 geni ilk defa konuşma bozukluğu olan bir ailede, 7q31. kromozom lokasyonunda saptanan bir mutasyon ile keşfedilmiş olup, konuşma ve dil ile ilgili saptanan ilk gendir. FoxP2 proteininin bir glikoprotein olduğu ve glikozilasyon geçirdiği bilinmektedir. Glikozilasyon hücrede proteinlere şeker birimleri (glikan) eklenmesi olayı olup, N- bağlı ve O- bağlı glikozilasyon olmak üzere temelde iki tipi mevcuttur. Bu çalışmanın amacı farklı organizmaların FoxP2 geninde türe spesifik kodon farklılıklarını ve FoxP2 protein yapısındaki N- ve O- glikozilasyonprofillerini belirlemektir. Bunu gerçekleştirmek için 13 farklı organizma türünün, her bir türden ikişer birey olacakşekilde toplamda 26 FoxP2 gen ve 26 FoxP2 protein dizisi biyoinformatik açıdan karşılaştırılarak, kodon farklılıkları ve glikozilasyon profilleri analiz edilmiştir. Analiz sonucunda çalışmaya dahil edilen türlerin evrimsel akrabalıkları ile ilişkili olarak türe spesifik kodon farklılıkları ve korunmuş benzer glikozilasyon motiflerinin bulunduğu belirlenmiştir. 13 türden 26 organizmanın FoxP2 gen dizilerine dayanılarak oluşturulmuş olan filogenetik ağaç ile birlikte elde edilen bu bilgiler yorumlanmış, FoxP2 gen ve proteininin moleküler evrimine daha derin bir bakış açısı kazandırılması hedeflenmiştir., FoxP2 is an important transcription factor produced during the embriyonic development of many organs such as brain, heart, lung; and controls the regulation of various genes related to embryogenesis. The FOXP2 gene coding this protein was first identified in a family sufferingfrom speech impairment after discovering the mutation at 7q31 chromosomal location. It is the first gene detected related with speech and language. It is known that FoxP2 is a glycoprotein and undergones glycosylation.Glycosylation is the attachment of sugar subunits (glycans) into proteins. It basically has two types: N- linked and O- linked glycosylations. The aim of this study is detection of species specific codon differences in different organisms FoxP2 gene sequences and N-and O- glycosylation profiles in FoxP2 protein structures in different organisms. For this reason, two individuals from each of 13 different species were selected and 26 FoxP2 gene sequences and 26 FoxP2 protein sequences were compared. Then, codon differences and glycosylation profiles were analyzedbioinformatically. The results revealed species specific codon differences and similar conserved glycosylation motifs in parallel to their evolutionary relations among the samples analysed.The information obtained from the phylogenetic tree reconstructed based on FoxP2 gene sequences from 26 organisms was interpreted with care aiming at bringing a deeper perspective to the molecular evolution of FoxP2 gene and protein.

MikroRNA'lar (miRNA'lar) yaklaşık 22 nükleotid uzunluğunda, gen regülasyonu mekanizmasında görev alan RNA molekülleridir. miRNA'lar genellikle DNA üzerindeki protein kodlamayan bölgelerden transkribe edilirler ve evrimsel süreçte korunmuşluk göstermektedirler. miRNA'lar gen ekspresyonunun post-transkripsyonel regülasyonunda önemli rol oynamaktadırlar ve küçük degredasyon molekülü olarak görev yaparlar. Ayrıca miRNA'lar kök hücre farklılaşmasında, programlı hücre ölümü mekanizmasında ve hücreden hücreye sinyal iletiminde görev almaktadırlar. Yapılan çalışmalar sonucu miRNA'ların birçok hastalıkla ilişkili olduğu ve çiftlik hayvanlarında et verimi, süt verimi vb. gibi konularla ilişkili olduğu saptanmıştır. Örneğin kanser tipleri ile birkaç miRNA arasında ilişkiler bulunmuştur. Bu çalışmada biyoinformatik yöntemler kullanılarak keçi genomunda yeni miRNA'ların saptanması ve daha sonra yapılacak olan genetik çalışmalara bir alt yapı oluşturulması amaçlanmıştır. Bu amaçla evcil sığır (Bos taurus) miRNA'ları keçi (Capra hircus) cDNA kütüphanesinde Blastn programı yardımıyla taranmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu keçi genomunda toplam 35 adet yeni aday miRNA saptanmıştır. Saptanan bu aday miRNA'lar sığır ile keçi arasında evrimsel süreçte korunmuşluk göstermektedir. Saptanan yeni aday miRNA'ların daha sonra yapılacak genetik ve evcil hayvan ıslahı çalışmalarına taban oluşturacağı düşünülmektedir., MicroRNAs (miRNAs) are small (nearly 22 nucleotides) RNAs which regulate gene expression by a sort of mechanisms. They are transcribed from DNA but there is no equivalent for proteins. They are mainly located on non-coding sequences of genome and they are conserved in evolutionary process. miRNAs play an important role in post-transcriptional regulation of gene expression and work as small degradation molecules. Also they have roles in stem cells differentiation, apoptosis mechanism and cell to cell communication. In addition, the association between miRNAs and diseases, lactation of farm animals and meat yields are known. For example, several miRNAs have been found associated with cancers. In this study, the genetic studies to be performed later on goat genome aimed at building an infrastructure. For this purpose, the cattle (Bos taurus) miRNAs were obtained from miRBase and then these miRNA sequences were scanned in goat cDNA libraries by Blastn program to gain match sequences. As a result of this study, 35 new candidate miRNAs in goat genome were determined by computational approaches. These obtained candidate miRNAs are conserved in the evolutionary process between cattle and goat. These obtained miRNAs would be the basis on subsequently to be made genetic studies and improvement of domestic animals.

Tez (yüksek lisans) - Anadolu Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İleri Teknolojiler Anabilim Dalı, Kayıt no: 1036844, Tetrahymena thermophila'da kullanılan, Aequorea victoria Yeşil Flüoresan Proteininin (Wild Type GFP) EGFP gibi değişik mutantları genellikle kodon uyumu yapılmaksızın gen lokalizasyonunda kullanıla gelmiştir. Bu tez çalışmasının amacı; GFP'nin güçlü ışıyan, hızlı katlanan, çözünürlüğü yüksek diğer bir mutant versiyonu olan Super Folder GFP (sfGFP) geninin Tetrahymena'ya kodon uyumu ve afinitik saflaştırmaya uygun hale getirilmesi, rekombinant protein üretimi ve EGFP ile deneysel kullanım açısından karşılaştırmalı karakterizasyonudur. sfGFP geninde % 21.3 sessiz mutasyon ile Tetrahymena'ya kodon uyumu sağlanmış ve N-Terminaline 6XHis takısı (6XHis-TtsfGFP) eklenmiştir. Tetrahymena ifade vektörü olan pVGF'nin PmeI-ApaI kısmına 6XHis-TtsfGFP geni klonlanarak, EGFP yerine yerleştirilmiş ve MTT1-6XHis-TtsfGFP-rp129Ter kaseti oluşturulmuştur. Kontrol grubu olarak Tetrahymena'ya kodon uyumu yapılmamış sfGFP aynı şekilde yapılandırılmıştır. Vektörler elektroporasyon ile konjugatif hücrelere transform edilmiştir. Elde edilen TtsfGFP, sfGFP ve EGFP klonlarının CdCI? ile indüksiyonundan sonra ki 3. saatte yapılan in vivo spektroskopik flüoresan ölçümü, TtsfGFP'nin kontrollore göre ~2.2-4 kat fazla ışıma verdiğini göstermiştir. Flüoresan mikroskop analiz bulguları; TtsfGFP'li hücrelerin maksimum görsel ışımaya 100 dk gibi kısa bir sürede ulaşmasına rağmen EGFP ve sfGFP'li hücrelerin ~240 dk'da ulaştığını göstermiştir. pVTtsfGFP vektöründe yer alan 6XHis-TtsfGFP'nin C-terminaline Tetrahymena'nın bir hipotetik geni (H) XhoI-ApaI klonlaması ile yerleştirilmiş ve Tetrahymena thermophila hücresi içinde füzyon proteinin makronükleus ile mikronükleusta lokalize olduğu görülmüştür. TtsfGFP ile TtsfGFP-H'nin Ni-NTA ile afinitiksaflaştırılabilirliği SDS PAGE ve Western blot analizi yapılarak teyit edilmiştir. Araştırma bulguları, 6XHis-TtsfGFP takısının, Tetrahymena proteinlerinin lokalizasyonu ve saflaştırılmasında affinitik flüoresan takı olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur.

Canlının temel özelliklerini taşıyan en küçük birim olan hücrenin içerisinde meydana gelen olayların açıklanması biyolojik ağlarının incelenmesiyle mümkün olur. Bu inceleme için kullanılan tekniklerden biri benzerlik tabanlı analizdir. Bu kapsamda, bir sorgu ağıyla biyolojik ağlardan oluşan bir biyolojik veritabanı karşılaştırılmakta, sorgu ağıyla benzerliği belli bir eşik değerinin üzerinde ve aşağısında olan ağlar ayrışmaktadır. Bu problemin çözümü, iki ağın benzerliğinin bulunmasını gerektirir. Literatürde NP-tam olarak geçen alt çizge eşleniği problemi sebebiyle problemin çözümü hesaplamsal olarak çok maliyetlidir. Çözüm için literatürde çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden biri olan QNET yöntemi, bu tez çalışması kapsamında Java diliyle ve Hadoop çatısında kodlanmıştır. 7 düğümlü sorgu ağları için Hadoop gerçekleştirimi 10 makinalı (18 çekirdekli) bir öbekte 11,42 hızlanma sağlamıştır. Ayrıca literatürde yer alan "referans tabanlı indeksleme yöntemi" incelenerek ESBiD yöntemi geliştirilmiş, bir referans tabanlı indeksleme yöntemi olan RINQ' nun zayıflıkları üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu kapsamda sezgisel yöntemler kullanılarak belirsizlik setindeki ağ sayısı %29,85 oranında, %93,22 doğruluk payıyla azaltılmış, referans ağların seçim yöntemi değiştirilmiş ve belirsizlik setinde biriken ağların daha hızlı hizalanması için "en yüksek dereceli düğüm" tekniği geliştirilmiştir. Bu teknik, QNET' le yapılan tam hizalamanın %89,76 etkinliğine %51,14 daha kısa sürede ulaşmıştır ., It is possible to explain the events occurring inside the cell, the smallest unit in living things, by observing biological networks. Similarity-based analysis is one of the techniques for biological network analysis. In this context, a database consisting of biological networks is aligned with a query network, and the networks having a similarity score higher and lower than a predefined cut-off value are separated. The exact similarity score of two networks needs to be known in the solution of this problem. Unfortunately, because of the NP-complete sub-graph isomorphism problem, this is computationally too expensive. Several methods are proposed in the literature to solve the graph alignment problem. QNET, which is one of these methods, is coded in Java using Hadoop framework in the scope of this thesis. For query networks with 7 nodes, Hadoop implementation with 10 machine cluster (18 cores) achieved 11,42 speedup. A new method called ESBiD, taking the "reference based indexing method" approach has been developed. Particularly, ESBiD focused on the weaknesses of RINQ, another reference based indexing method. To this end, by using heuristics, the number of networks in the twilight zone has been reduced by 29,85% with 93,22% accuracy, the reference network selection strategy has been changed and a new technique called "highest degree node" has been proposed in order to align the networks in the twilight zone faster. This technique reached 89,74% effectiveness in 51,14% runtime with respect to the QNET's exact alignment method.

Tez (yüksek lisans) - Anadolu Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İleri Teknolojiler Anabilim Dalı, Kayıt no: 189659, Katalazın (E.C. 1.11.1.6) hidrojen peroksidi su ve moleküler oksijene yüksek hızda yıkımı, enzimin gıda, optik ve tekstil gibi endüstriyel alanlarda kullanımına yol açmıştır. T. thermophila göl, tatlı su ve su birikintilerinde yaşayan sili bir protozoandır. T. thermophila katalaz (TtCAT1) geninin dizisi Tetrahymena Genom Veritabanından elde edilmiştir. TtCAT1p amino asit dizisinin diğer katalazlar ile dikey hizalanması korunmuş katalaz aktif bölge motifinin (FDRERIPERVVHAKGAG), katalaz hem ligandı bağlanma bölgesi motifinin (RLSYPDTH) ve peroksizomal lokalizasyon sinyalinin (SNL) varlığını göstermiştir. Katalaz geninin mRNA’sının farklı stresler altında Northern Blot analizi, 23°C ile 30°C’de varlığını, aç hücrelerde ise yokluğunu göstermiştir. E. coli’de TtCat1p’nin rekombinant protein olarak ifadesi için gerekli 10 farklı nokta mutasyonu PZR yöntemiyle yerleştirilmiş ve DNA dizi analizi ile teyit edilmiştir. Rekombinant proteinin E. coli’de üretilip üretilmediği SDS-PAGE ve Western Blot ile anti-GST onoklonal antikor ile anti-sığır katalaz poliklonal antikorları kullanılarak araştırılmıştır. Glutatyon sefaroz 4B afinite boncukları ile saflaştırılmış rekombinant proteinin DOĞAL-PAGE ile katalaz aktivite testi gerçekleştirilmiş, fakat her iki analiz rekombinant GST-TtCat1p proteinin beklenen büyüklükte üretilemediğini ve üretilen ~60 kDa ve ~28 kDa’luk proteinin ise katalaz aktivitesinin bulunmadığını göstermiştir. Sonuç olarak, katalaz geninin açlık şartlarında mRNA’sının bulunmamasının moleküler kontrol mekanizmasının çalışılması için iyi bir deneysel alt yapı oluşturabileceği ortaya konulmuştur. Biyoteknolojik olarak ise TtCat1p’in değerlendirilebilmesi rekombinant protein üretim deneylerinin tekrarlanmasını gerektirmektedir.