Akademik Veri Yönetim Sistemi
Korkmaz E. M. (Yürütücü), Nalça A. R.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2024 - 2025
Ökaryotik hücrelerde kromozom organizasyonu, kromozom yoğunlaşması ve kardeş kromatid kohezyonu olarak bilinen iki süreç ile düzenlenmektedir. Bu süreçlerde yapısal olarak ilişkili iki protein kompleksi olan kondensin ve kohezin rol almaktadır. Her iki komplekste çekirdek alt birimi olarak bir ATPaz olan kromozomların yapısal korunumu (SMC) proteinlerini içermektedir. Kromotinler, kondensin I ve kondensin II protein kompleksleri tarafından kromozomlar halinde yoğunlaşır. Kondensin protein kompleksleri, mayalardan omurgalılara kadar birçok ökaryotik organizmalarda mitotik kromozomların organizasyonunda rol oynamaktadır. Kondensin protein kompleksleri beş alt birimden oluşmaktadır. Her bir kondensin kompleksi, SMC olmayan üç alt birime ek olarak yüksek oranda korunmuş SMC2 ve SMC4 proteinlerini içermektedir. SMC olmayan alt birimler, bir kleisin (CAP-H/H2) ve bir çift HEAT (CAP-D2/D3, CAP-G/G2) alt biriminden oluşur. Kondensin I CAP-H, CAP-D2 ve CAP-G'yi içerirken kondensin II CAP-H2, CAP-D3 ve CAP-G2'yi içermektedir. Kohezin ise ökaryotlarda yüksek oranda korunan ve kromozomların doğru bir şekilde ayrılması için kardeş kromatid kohezyonunda rol alan protein kompleksidir. Kohezin kompleksinin alt birim organizasyonu, kondensin kompleksi ile benzerliğe sahiptir. Mitotik kohezin kompleksi, iki SMC (SMC1/SMC3), bir kleisin (Rad21/Rec8) ve bir HEAT alt birimi SA (stromal antijen) olmak üzere dört alt birimden oluşmaktadır. Hem kondensin hem de kohezin protein komplekslerini oluşturan genlerdeki mutasyonlar kondensin ve kohezin aktivitesinin kaybına, kromozom ayrımında kusurlara, anöploidiye ve çeşitli sendromlara neden olmaktadır. Dolayısıyla kondensin ve kohezin protein komplekslerinin mitotik ve mayotik hücre bölünmesi sürecinde önemli rol oynadığı gösterilmektedir. Böcek türlerinde yapılan çalışmalarda kondensin II'nin SMC olmayan alt birimleri arasında CAP-G2'nin evrim sürecinde en sık kaybolan alt birim olduğu görülmüştür. Ayrıca, Drosophila melanogaster türünde CAP-G2 alt biriminin bulunmadığı belirlenmiştir. Bunun yanında Hymenoptera takımı üyelerinin her iki kondensin kompleksine sahip olduğu, ancak bazı türlerinde CAP-G2 alt biriminin olmadığı rapor edilmiştir. Bu bulgular ile birlikte CAP-G2'nin Hymenoptera'yı temsil eden bazı türlerde kaybolma eğiliminde olması durumu dikkat çekmektedir. Ancak, insan ve diğer bazı memelilerde yürütülen kapsamlı araştırmalarda bu iki protein kompleksi genlerinin moleküler karakterizasyonlarına ve işlevsel önemlerine yönelik çoklu bulgular elde edilmişken, böceklerdeki moleküler ve evrimsel örüntüleri tam olarak bilinmemektedir. Bu proje önerisi kapsamında, genom verisi bulunmayan Xiphydrioidea üstfamilyasını temsilen Xiphydria prolongata türünün ve NCBI veritabanında dizi bilgisi bulunan diğer 18 üstfamilya ve 57 familyayı temsilen 106 türün kondensin ve kohezin protein kompleksini oluşturan genlerin karakterizasyonları ve evrimsel örüntüleri (mutasyonel ve seçilimsel örüntüler) biyoinformatik yaklaşımlar ile araştırılacaktır. Bu doğrultuda, öncelikle kondensin ve kohezin kompleksi genlerinin Hymenoptera takımını temsil eden 19 üst familya ve 58 familya açısından korunmuşluk ve değişkenlik düzeyleri takımın filogenetik ilişkileri gözetilerek değerlendirilecektir. Daha sonra, hem kondensin kompleksleri hem de kohezin kompleksi genlerinin Hymenoptera takımı üyelerindeki evrimleşme hızları hesaplanarak, mutasyonel ya da seçilim baskısının alt birim kayıpları ile olası ilişkisi araştırılacaktır. Proje önerisinin başarılı bir şekilde tamamlanması sonucunda kondensin ve kohezin komplekslerinin gen, nükleotid ve amino asit düzeylerinde evrimsel örüntüleri yaşam biçimi ve tür çeşitliliği açısından zengin bir takım olan Hymenoptera üyelerinde kapsamlı bir şekilde araştırılmış olacaktır.