TR Dizin İndeksli Yayınlar Koleksiyonu / TR Dizin Indexed Publications Collection

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.14365/4

Browse

Filters

2017 - 201952020 - 20259

Settings

Department: search.filters.department.İEÜ, Mühendislik Fakültesi, Biyomedikal Mühendisliği Bölümü

Search Results

Now showing 1 - 10 of 14
  • Article
    A Comparative study of DNA Alignment Algorithms and Boosting Performance Using Different Compilation Strategies
    (2024-12-30) Doluca, Osman
    Yeni nesil sekanslama teknolojilerinin yaygınlaşması ve biyolojik verilerin çoğalması ile beraber DNA ve protein dizi hizalama algoritmalarının daha yüksek performans ile calıştırılmasına olan ihtiyaç artmıştır. Bu çalışma iki iyi bilinen, Needleman-Wunsch ve Smith-Waterman, DNA ve Protein dizi hizalama algoritmalarının Python programlama dilinde farklı derlenme stratejilerinin sistematik kıyaslamasıdır. Sıkça kullanılan Biopython’un ikili hizalama modülü ile kendi yazdığımız yazılımın farklı derleme yaklaşımlarının performans farkının kıyaslanması amaçlanmıştır. Sonuçlar Numba’nın just-in-time derleme yönteminin PyPy ve Cython derleme yöntemleri ya da Biopython modülüne kıyasla genel olarak daha yüksek performans gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu çalışmanın geniş çapta dizi hizalama gerektiren yazılım protipleme çalışmalarında verimliliği arttıracağı düşünülmektedir.
  • Article
    Upregulated Acute Systemic Inflammation-Related Genes Based on Endotoxin Exposure Provide ‘Survival Benefit’ or Create ‘High Risk of Death’ in Leukaemia and Colon Cancer
    (Istanbul University, 2024-07-10) Duran, Gizem Ayna; Duran, Assist. Prof. Dr. Gizem Ayna; Ayna Duran, Gizem
    Objective: Although endotoxin exposure has been shown to trigger innate immune responses and promote cancer, it has also been shown to prevent cancer formation. In our study, survival analysis was performed to determine whether the upregulated genes triggered by endotoxins have hazardous effects on cancers or provide a survival benefit. Materials and Methods: Gene intensity values of control and bacterial endotoxin-administered individuals were obtained from the Gene Expression Omnibus database. Using the R "Linear Models for Microarray Data" package, differentially expressed gene analyses were conducted to determine genes that differ between healthy and bacterial endotoxin-administered samples. "ShinyGo 0.80" web-based tool was used to determine the disease types indicated by these genes. The "Kaplan-Meier Plotter" web-based tool was used to conduct survival analysis. Results: Genes that create an innate immune response to bacterial endotoxin exposure and are upregulated differently than in individuals without exposure were identified. According to gene enrichment analyses, the two main types of cancer identified were leukaemia/lymoma and colon cancer. We detected that MLF1, STAT5B, and BCL3 genes led to poor survival; however, the ARHGAP26 gene was protective for acute myeloid leukaemia patients. In the case of colon cancer, SMAD7 and TLR2 genes were determined as leading to "high risk of death". Conclusion: Once the systemic inflammation-related genes identified in our study are confirmed through laboratory experiments in samples taken from solid tissue in the case of colon cancer and at the level of genes obtained from blood samples in leukemias, genetically targeted treatments will also be possible.
  • Article
    Bioinformatics Based Drug Repurposing Approach for Breast and Gynecological Cancers: RECQL4/FAM13C Genes Address Common Hub Genes and Drugs
    (Galenos Publ House, 2025-01-02) Duran, Gizem Ayna; Duran, Assist. Prof. Dr. Gizem Ayna
    Objective: The prevalence of breast cancer and gynaecological cancers is high, and these cancer types can occur consecutively as secondary cancers. The aim of our study is to determine the genes commonly expressed in these cancers and to identify the common hub genes and drug components. Materials and Methods: Gene intensity values of breast cancer, gynaecological cancers such as cervical, ovarian and endometrial cancers were used from the Gene Expression Omnibus database Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array project. Using the linear modelling method included in the R LIMMA package, genes that differ between healthy individuals and cancer patients were identified. Hub genes were determined using cytoHubba in Cytoscape program. “ShinyGo 0.80” tool was used to determine the disease-specific biological KEGG pathways. Drug.MATADOR from the ShinyGo 0.80 tool was used to predict drug-target relationships. Results: The RecQ Like Helicase 4 and Family with Sequence Similarity 13 Member C genes were found to be similarly expressed in breast cancer and gynaecological cancers. Upon KEGG pathway analyses with hub genes, Drug.MATADOR analysis with hub genes related to cancer related pathways was performed. We have determined these gene/drug interactions: NBN (targeted by Hydroxyurea), EP300 (targeted by Acetylcarnitine) and MAPK14 (targeted by Salicylate and Dibutyryl cyclic AMP). Conclusion: The drugs associated with hub genes determined in our study are not routinely used in cancer treatment. Our study offers the opportunity to identify the target genes of drugs used in breast and gynaecological cancers with the drug repurposing approach.
  • Article
    Kolanjiyokarsinom ve Hepatoselüler Karsinom Hastalarında Farklı Genler Tarafından Tetiklenen Ortak Biyolojik Yolaklar
    (2024-03-27) Ayna Duran, Gizem; Duran, Assist. Prof. Dr. Gizem Ayna
    Kolanjiyokarsinom (CHOL) erken teşhis edilmesi zor olan ve oldukça yüksek düzeyde öldürücü bir kanser türüdür. CHOL tanısında radyolojik görüntülemede kısıtlılıklar mevcuttur ve biyopsi ile tanı yöntemi gibi invaziv tanı yöntemleri dışında genetik tabanlı ve özgün biyobelirteçlerin belirlenmesi zorunlu hale gelmektedir. Literatürde bu amaçlar gerçekleştirilen çalışmalar çalışmalardan farklı olarak bizim çalışmamızda öncelikle intrahepatik (iCHOL) ve ekstrahepatik (eCHOL) kolanjiyokarsinom hastalarında ortak upregüle olan genler belirlenmiştir. Ayrıca çalışmamızda klinikte CHOL kanserlerinin LIHC kanserinden ayırt edici tanısının zor olması sebebiyle CHOL hastalarında hepatoselüler karsinomdan (LICH) farklı olarak ve LIHC hastaları ile ortak olarak upregüle edilen genlerin tespit edilmesi de amaçlanmıştır. Hastaların gen yoğunluk verileri NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) veri tabanından (GSE121248, GSE132305 ve GSE45001) sağlanmıştır. Çalışmada R LIMMA paketinde yer alan lineer modelleme yöntemi kullanılarak kanserli olan ve olmayan örnekler arasında upregüle genler (differentially expressed genes-DEGs) tespit edilmiştir. Tespit edilen genlerin hangi biyolojik yolaklara etki ettiğini belirlemek için Gen seti zenginleştirme analizi (Fonksiyonel zenginleştirme analizi) (GSEA) ShinyGO 0.80 webtool kullanılarak yapılmıştır. Sonuçlarımıza göre CHOL hastalarında LIHC hastalarından farklı olarak upregüle edilen 4 gene (F2R, ITGA11, LAMC2 ve LAMB3) odaklanılmıştır. CHOL ve LIHC hastalarında ise ortak olarak upregüle edilen 2 gen (COL1A1, ITGA2) tespit edilmiştir. Söz konusu genlerinin ortak olarak işaret ettiği biyolojik yolaklar PI3K-Akt sinyal yolağı ve ekstraselüler matriks (ECM)-reseptör etkileşimi süreçleridir. Belirlenen genler ile protein-protein ve ilaç etkileşim çalışmaları sonuçları klinik denemeler ile desteklenip CHOL ile LIHC kanserlerinin ayırt edilmesinde etkin bir şekilde hedeflenebilecektir.
  • Article
    Determination of Eight Hub Genes and Functional Pathways Affecting Both the Survival of Early- and Late-Stage Colon Cancer Patients
    (Kare Publ, 2023) Ayna Duran, Gizem; Sert, Fatma; Duran, Assist. Prof. Dr. Gizem Ayna; Duran, Gizem Ayna
    OBJECTIVEThe stage of colon cancer (CC) and therefore the level at which the treatment is initiated affects the survival of CC patients. In our study, we aimed to identify the common survival-related genes in both early-and late-stage CC patients.METHODSInformation on the demographic characteristics of 581 patients and microarray expression profiles (GSE39582) were obtained from the gene expression omnibus database. Survival analysis was per-formed using univariate and multivariate Cox regression methods with the help of R3.53 programming language and Kaplan-Meier graphics through the R software Survival package. ShinyGO v0.741 gene ontology enrichment analysis was performed to clarify the common and functional pathways related to both early-and late-stage CC cancer patients' data.RESULTSCox regression analysis indicated that overall survival and relapse-free survival of CC patients were strongly influenced by stage. Genes that significantly affect prognosis and survival in early-and late -stage CC patients were identified. As a result of gene enrichment analysis, arginine binding, oxidore-ductase activity, and methylcytosine dioxygenase activity and related eight hub genes (TM4SF5, NOS3, Ten eleven translocation [TET1], TET3, JMJD7, AKR1C1, prenylcysteine oxidase 1 like, Methionine sulfoxide reductase A) were identified.CONCLUSIONAccording to our results, it might be considered that developing new treatment strategies based on eight hub-genes related to arginine binding, oxidoreductase activity, and methylcytosine dioxygenase activity detected at different stages of CC might increase the success of targeted therapies.
  • Article
    Specific Binding of D-Amino Neuraminic Acid To Ganglioside Studied in Prostate Cancer Cells
    (2023) Yiğittürk, Gürkan; Rouhrazi, Hadi; Aktuğ, Hüseyin; Güler, Günnur; Demir, Kenan; Açıkgöz, Eda
    Aim: The aim of this study was to investigate the cellular binding site of human D-Amino Neuraminic Acid (KDN, 2-keto-3-deoxy-D-glycero-D-galacto-nononic acid). The KDN molecule is a member of the sialic acid family, and its expression increases in cancer cells. KDN has been shown to bind to Monosialodihexosyl Ganglioside (GM3) in trout sperm. Materials and Methods: In this study, a prostate cancer cell line (DU145) was used. Each experimental group was divided into 3 groups: Control, Glucosylceramide synthase (GCS) enzyme inhibitor Genz-123346-treated, and GM3 synthesis inhibitor Triptolide-treated. Each group was stained using the immunocytochemical method for GM3, Disialosyllactosylceramide (GD3) and KDN. Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy analysis was performed to elucidate the cellular changes after treatment. Results: The group of non-treated number 1 cells stained positive with GM3, GD3 and KDN, and the GCS enzyme was blocked with the Genz-123346 group of number 2 cells stained positive only with KDN. Furthermore, the group of GD3 synthase inhibitor Triptolide treated number 3 cells stained positive with GM3 and KDN. FTIR measurements showed apoptotic characteristics with Triptolide, while Genz-123346 did not have a negative effect on cell viability. There was a reduction in sugar structures and the results obtained with immunocytochemical staining were reinforced with FTIR. Conclusions: Determining the location of the bound KDN is important for the selection of new targets for cancer treatment research. KDN has been shown to be not inhibited by GM3 inhibition and GD3 inhibition. KDN can be on GM3 as well as connected to different places or can be free. In this study, it was demonstrated that it would not bind to any of the gangliosides in the pure GM or GD series.
  • Research Project
    İki-foton Mikroskopi Görüntülerinde Dendrit Dikenlerinin Otomatik Olarak Bölütlendirilmesi, Sını?andırılması ve Takibi için Olasılık ve Makine Öğrenmesi Temelli Yöntemler
    (2017) Israely, Inbal; Ghanı, Muhammad Usman; Atabakılachını, Naeimeh; Kılıç, Bike; Ünay, Devrim; Argunşah, Ali Özgür; Çetin, Müjdat; Erdil, Ertunç
    Nöronların dendritleri üzerindeki dikenlerin (spine) yapılarının ve yapısal dinamiklerinin analizi, öğrenme, hafıza oluşumu ve ilgili patolojilerin temelini oluşturan mekanizmaların aydınlatılmasında önem taşımaktadır. Son yıllarda bu yapıları görüntüleyen teknolojilerde elde edilen önemli ilerlemeler sonucunda, analiz edilmesi gereken veri miktarı çok artmıştır. Bahsedilen analizler sinirbilim araştırmacıları tarafından çoğunlukla elle yapıldığından hem çok vakit almakta hem de yorgunluğa/dikkatsizliğe bağlı insan hatası içermektedir. Bunun bir sonucu olarak dikenlerin yapısal, uzamsal, ve zamansal değişimlerini hızlı ve güvenilir bir şekilde analiz etmeye yarayacak görüntü işleme araçlarının geliştirilmesi son yıllarda önemli bir araştırma konusu olarak ortaya çıkmıştır. Buprojeninkonusudinamikplastisiteçalışmalarınaolanaktanıyaniki-fotonmikroskopisi verilerininotomatikolarakişlenmesivebuverilerdenbilgiçıkarılmasıiçinalgoritmageliştirme üzerinedir. Projede dendrit dikenlerinin analizi için olasılık ve makine öğrenmesi temelli yeni görüntü işleme algoritmaları geliştirilmiştir. Daha somut olarak, projede dendrit dikenlerinin iki-foton mikroskopisi görüntülerinden otomatik olarak (1) tespiti, (2) bölütlenmesi, (3) takibi ve dinamik olarak bölütlenmesi, (4) şekil analizi (sını?andırılması ve kümelenmesi) için ayrıayrıvebuproblemlerinbazılarıiçinbirdenfazlaolmaküzereyeniyöntemlerveakademik katkılar üretilmiştir. Projedeki çalışmalara dayalı olarak şu ana kadar 3 dergi makalesi ve 15 konferans bildirisi yayımlanmış, 1 doktora ve 2 yüksek lisans tezi üretilmiştir. Ayrıca 1 dergi makalesi değerlendirme ve 5 dergi makalesi de yazım aşamasındadır. Yayınlara ek olarak ortaya çıkan diğer önemli bir çıktı ise projede geliştirilen analiz yöntemlerini içeren Matlab temelli, kullanıcı dostu gra?k arayüzlü bir yazılım aracıdır. Bu yazılım aracını araştırmacılar projenin http://spines.sabanciuniv.edu/ web sitesi üzerinden temin edip kullanabileceklerdir. Proje Doç.Dr. Devrim Ünay’ın (İzmir Ekonomi Üniversitesi) yürütücülüğünde Sabancı Üniversitesi,BahçeşehirÜniversitesivePortekiz’dekiChampalimaudSinirbilimProgramı’nın ortak çalışmaları ile gerçekleştirilmiştir.
  • Research Project
    Daha Verimli Noninvaziv Beyin Makine Arayüzlerinin Geliştirilmesi
    (2018) Kaya, Murat; Yanar, Hilmi; Özbay, Erkan; Sürmeli, Umut; Sağlam, Emre; Mishchenko, Yuriy; Yılmaz, Zehra; Özge, Aynur
    Son yıllarda nöral aktivite görüntüleme ve analiz tekniklerinin hızlı gelişimi, beyinde bilginin nasıl işlendiğinin temellerini anlamamıza yardımcı olmuştur. Aynı zamanda, beyinde bilgi işleyişi hakkında bilgi elde eden yeni yaklaşımlar ve bunlara bağlı gelişmeler birçok tibbi nörolojik durumların yeni tedavisine yol açmıştır. Beyin-Makine veya Beyin-Bilgisayar Arayüzleri (BMA/BBA) böyle gelişmelerden bir tanedir. BMA, nörobilim, istatistik ve sayısal yöntemler ile birlikte ortaya çıkan araştırma alanı olup, insanlarla iletişim ve kontrol için beyindeki nöral aktiviteyi doğrudan kullanmaya hedeflenmektedir. BMA, son 15 yılda hızlı ilerleyip, sanal ve gerçek durumda robotik maniplatörün kontrolü gibi imkanları felçli insanlara sağlamaktadır. Noninvaziv BMA da görüntüleme için kafatası-dışı beyin aktivite görüntüleme teknikleri, başlıca elektroensefalografi (EEG), kullanır ve son yıllarda çok hızlı gelişmiştir. Bu projede, EEG beyin görüntüleme tekniği kullanılarak orijinal bir BMA sistemi geliştirilmekte ve bu sistem kapsamında yeni EEG veri analiz ve modelleme teknikleri araştırılmaktadır. Proje süresince, tam bir EEG BMA sistemi geliştirilmekte, EEG veri analizi için yeni yöntemler araştırılmakta, EEG veri konusunda EEG BMA ile ilgili temel yeni bilgiler toplanmakta ve EEG verileri için yeni istatistiksel veri modelleme yöntemi incelenmektedir.
  • Research Project
    İnsan Genomunda Bulunan G-dörtlülerinin Sınıflandırılarak Korunmuş Motiflerin Keşfi ve Varyantlarının Analizi
    (2019) Kaplan, Oktay İsmail; Doluca, Osman
    DNA motifileri proteinlerin amino asit dizilerinin saklanmasının yanı sıra genlerin regülasyonunda görev alan kısa DNA dizileridir. Bu diziler transkripsiyon faktörleri ya da diğer enzimlerle etkileşim göstererek gen regülasyonunda rol alabilmektedirler. Bu motiflerden bazıları DNA’nın bilindik 2 zincirli B-formun haricindeki sıradışı formlarını alarak bu etkileşimi tetikleyebilmektedirler. Bu sıradışı formlardan biri de G-dörtlüsü olarak bilinen, guanince zengin DNA yada RNA dizilerince oluşturulabilen yapılardır. G-dörtlüleri kendi aralarında birçok yapısal farklılık gösterebilen ve bu nedenle farklı rollere sahip bir yapı grubudur. Bu yapılar özellikle promotor bölgesi gibi regülasyonda etkili bölgelerde oluşarak transkripsiyonu etkileyebilmektedirler. Ancak bu yapıların tespiti ve rolleri konusunda çalışmalar devam etmekle beraber insan genomunda tahmin edilen 700.000’in üzerindeki G-dörtlüsünün rollerinin ve analizlerinin yapılması zaman ve emek alan bir süreçtir. Bu nedenle biyoenformatik yöntemler ile ön analiz ve tahminler yapılması ilgi çekmekte, varsa bu yapılardaki patojenik etkilerinin ortaya çıkarılması için tıbbi anlamda değer taşımaktadır. Bu çalışmada TÜBİTAK desteği ile Gdörtlülerinin tahmininden, sınıflandırılması ve ilişkilendirilmiş patojenik varyasyonların tespitine kadar gerekli bir seri biyoenformatik teknikler geliştirilmiş ve insan genomu için uygulanmıştır. İlk aşamada G-dörtlüsü tahmini için yeni bir algoritma geliştirilmiş ve başarısı yayınlanan makale ve bildiriler ile gösterilmiştir. Ardından insan genomunda tahmin edilen G-dörtlüleri bulunmuş, sınıflandırılarak farklı G-dörtlüsü motifleri ortaya çıkarılmıştır. Bulunan G-dörtlülerin patojenik etkisi bilinen varyasyonlar ile eşleştirilmiş ve bu varyasyonların etkisinin G-dörtlüsü yapısını etkileyerek gerçekleşip gerçekleşmediğinin tartışılabilmesi için yapısal değişimler deneysel olarak araştırılmıştır. Bulunan sonuçlar gerçekten bazı G-dörtlülerinin patojenik varyasyonlar sonucu yapısal olarak değişebildiğini göstermiştir.
  • Article
    Ir Spektroskopi Kullanılarak İn Vitro Meme Kanser Kök Hücrelerinin Araştırılması
    (2020) Öktem, Gülperi; Güven, Ümmü; Açıkgöz, Eda; Güler, Günnur
    Amaç: Kanser kök hücreleri (KKH), tümör içinde kendi kendilerini yenileme ve diğer hücre tiplerinefarklılaşabilme kapasitesi sebebiyle tümörün başlaması, ilerlemesi, nüksetmesi, metastaz ve terapötikdirence yol açmaktadır. Bu nedenle, meme kanser kök hücrelerinin (MKKH) karakteristik özelliklerininbelirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, MKKH?lerin akış sitometrisi ile izole edildikten sonraFourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi kullanarak hücre biyokimyasındakifarklılaşmalarının moleküler seviyede araştırılmasıdır.Gereç ve Yöntem: MCF-7 meme kanser hücre hattındaki CD44+/CD24- yüzey belirteç özelliğigösteren MKKH?ler akış sitometrisi ile izole edilmiştir. MCF10A, MCF-7 kanser hücre (KH) hattı ve buhattan izole edilen CD44+/CD24- yüzey belirteç özelliklerine sahip MKKH?'ler %0,9 NaCI içerisineresuspanse edildikten sonra FTIR spektrometre ile ölçülmüştür.Bulgular: MCF-7 içerisindeki CD44+/CD24- yüzey belirteç özelliğine sahip KKH?lerinin sort oranı%2,0-2,3 olarak belirlenmiştir. Elde edilen FTIR spektrumlarında, MKKH, meme kanser hücreleri (KH,non-KKH, bulk populasyon) ve sağlıklı hücreler arasında spektral benzerlikler ve farklılıklar tespitedilmiştir. MKKH?lerde lipit ve protein sinyalleri daha güçlü olup hücre zarı akışkanlığı ve dinamiğifazladır. Sağlıklı hücreler ile kıyaslandığında, KH?lerde ?-helikal proteinler ve DNA sinyallerindeazalmaya karşın negatif yüklü karboksil gruplarından kaynaklanan sinyallerde artış gözlenmektedir. Buveriler, MKKH?lerin, sağlıklı ve KH?lere kıyasla yapı, içerik ve dinamiği bakımından oldukça farklı birprofil sergilediğini göstermektedir.Sonuç: Bu çalışma, MKKH?lerinin moleküler yapısı ve içeriğindeki değişikliklerin incelemesi vasıtasıylaterapötik hedefli ilaç çalışmaları yapılabileceğini ortaya koymaktadır. FTIR spektroskopisi boyar maddegerektirmeden, hassas ve hızlı ölçüm alınması, örnek hazırlamada kolaylık ve az miktarda örnekgerektirmesi sebebiyle ileri hücre çalışmalarında ve medikal alanda biyolojik örneklerin analizlerindekullanılabileceği de gösterilmiştir.