INTEGRATED ANALYSIS OF METABOLOME PROFILES AND GENE EXPRESSION IN RESPIRATORY DEFICIENT DELETION MUTANTS OF
SACCHAROMYCES CEREVISIAE
By Pınar Pir
B.S., Chemical Engineering, Bogaziçi University, 1998
M.S., Chemical Engineering, Bogaziçi University, 2001
Submitted to the Institute for Graduate Studies in
Science and Engineering in partial fulfillment of
the requirements for the degree of
Doctor of Philosophy
Graduate Program in Chemical Engineering
Bogaziçi University
2005

ÖZET
S. cerevisiae hücrelerinin çevresel ve genetik degisiklere verdigi transkripsiyon tepkisi and metabolik tepkiler üzerine bir çalısma yapılmıstır. BY4743 temelli homozigot delesyon mutantları ho_/ho_ (referans alınan sus), hap4_/hap4_, oxa1_/oxa1_, bcs1_/bcs1_, rip1_/rip1_, mig1_/mig1_ ve heterozigot delesyon mutantları HAP4/hap4_,
RIP1/rip1_, MIG1/mig1_ havalandırmalı ve sürekli chemostat reaktörlerde büyütülmüstür. Üç retensiyon zamanı sonrasında toplanan örnekler, biyokütle, mRNA ve metabolit konsantrasyonu analizlerine tabi tutulmustur. Maya hücrelerinin gen delesyonlarına ve büyüme kosullarına verdigi transkripsiyon tepkisi, merkezi karbon metabolizmasının transkripsiyon regulasyonunun incelenmesini mümkün kılmıstır. Elde edilen verilerle, yeni regulasyon bilgilerine ulasılmıstır.
Metabolit ve transkripsiyon verilerinin bütünlestirilmesi, kısmı en küçük kareler
(PLS) metodu ile gerçeklestirilmistir. Böylece transkripsiyon verileri kullanarak metabolit
miktarlarının modellenmesi mümkün olmustur. PLS sonuçları, büyüme kosullarında
yapılan degisiklikler sonucunda metabolit miktarlarının degismesine sebep olan genlerin
belirlenmesini saglamıstır.
Transkripsiyonu korelasyon gösteren genler arasında bir ag olusturulmus ve bu agın
varolan fonksiyon atamalarını tahmin edebilme gücü test edilmistir. Agın
zenginlestirilmesi ve tahmin gücünün arttırılması amacı ile diger veri kaynaklarından
alınan bilgiler (aminoasit dizilimi benzerligi, protein-protein etkilesimi, paylasılan
transkripsiyon faktörleri) transkripsiyon verileriyle bütünlestirilmistir. Çesitli bilgi
kaynaklarından alınan bilgilerin bütünlestirilmesinin, bilinen genlerin fonsiyonlarının daha
iyi tahmin edilebilmesini ve fonksiyonu bilinmeyen birçok gene fonksiyon atanmasını
saglamaktadır.
Bu çalısmanın sonuçları, daha önce bilinmeyen regulasyon iliskilerinin ortaya
çıkarılmasını, bir çok bilinmeyen gene fonksiyon atanmasını ve metabolitler ile
transkripsiyon profilleri arasında bir iliski kurulmasını saglamıstır