uORF Oluşturan 5'UTR Yerleşimli Varyantların ve Olası Patojenite İlişkili Özelliklerinin in silico Analizi

Abstract

5'UTR, bir mRNA'nın protein kodlamasına katılan kısmının önünde yer alan ve kodlamaya katılmayan bölgeyi tanımlar. Proteinin kodlamasına katılmasalar da, 5'UTR'lerin, açık okuma çerçevesi (uORF) barındırabildikleri ve translasyon ile bağımsız küçük peptidler kodlayabildiği bilinmektedir. Translasyona uğramaları durumunda uORF'lerin, mRNA tarafından kodlanan esas proteinin translasyon oranlarını azalttığı gösterilmiştir. Bu nedenle 5'UTR’de bulunan varyantlar yeni bir uORF oluşturarak veya önceden var olan bir uORF'nin kaybına neden olarak patojenik özellik kazanabilir. Bu çalışmada, 5’UTR yerleşimli bilinen ve hipotetik varyantların oluşturabileceği uORF'leri tanımlamayı ve belirli özelliklerinin patojenik olma olasılığı ile ilişkisini incelemeyi amaçladık. Bu amaçla, bilinen varyantların patojenite göstergelerinden biri olarak kabul edilen minör allel frekans (MAF) değerleri ve bu varyantlar nedeniyle ortaya çıkan uORF'lerin uzunluğu, başlangıç ve sonlanma konumları gibi bazı özellikleri değerlendirdik.Bilinen transkriptlerin 5’UTR'lerine ait diziler ve varyant bilgileri Biomart ile elde edildi. Python 3.2 ile 5’UTR’lerin, her bir bazı diğer üç bazla değiştirilerek hipotetik varyantlar oluşturuldu ve bu hipotetik değişim sonucu ortaya çıkan potansiyel uORF'ler belirlendi. Potansiyel uORF oluşturan 5'UTR varyantlarının bilinen varyantlarla karşılaştırılması Galaxy platformunda gerçekleştirildi. İstatistiksel analizler RStudio ile yapıldı.Baz değişimi yoluyla, 14.979 gende uORF oluşturan 840.318 hipotetik varyant elde edildi. Bu varyantlardan 3.610 gende bulunan 41.639 tanesinin (yaklaşık % 5), SNP veri tabanında bilinen varyant olarak kayıtlı olduğu belirlendi. Hastalık ilişkisi göz önüne alındığında, 3.610 genden 800 tanesinin (yaklaşık % 22) MIM genleri arasında yer aldığı görüldü. Verilerin istatistik analizi sonucunda, uORF’lerin sonlanma kodonları ile esas ORF’nin başlama kodonu arasındaki mesafenin, MAF değeri 0,01’den küçük olan varyantlarda, MAF değeri 0,01’den büyük olan varyantlara göre daha geniş bir dağılım gösterdiği belirlendi (p=0,0001).Devam eden çalışmamızın ön verileri, uORF oluşturan varyantların konumu ve oluşan uORF’nin uzunluğundan çok, uORF’nin sonlandığı nokta ile esas ORF arasındaki uzaklığın patojenite açısından önemli olabileceğini düşündürmektedir. Çalışmamızın tamamlandıktan sonraki sonuçlarının, benzer başka çalışmaların sonuçları ile birlikte, 5’UTR’lerde özellikle yeni nesil dizileme yöntemi ile sıklıkla saptanan, ancak kolayca yorumlanamayan yeni varyantların patojenitesinin daha doğru bir şekilde öngörülmesine katkı sağlaması beklenmektedir.