dc.contributor.advisor | Önder, Banu Şebnem | |
dc.contributor.author | Şenkal, Şenel Selin | |
dc.date.accessioned | 2020-09-17T10:31:57Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.date.submitted | 2020-07-14 | |
dc.identifier.citation | Ş. S. Şenkal, Seasonality of Genomic Variation in Drosophila melanogaster, Hacettepe University, Biology, Graduate School of Science and Engineering, 2020. | tr_TR |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/22707 | |
dc.description | 214Z238 / 116Z238 | tr_TR |
dc.description.abstract | Local adaptation is of fundamental importance in evolutionary biology and understanding the
genetic basis of adaptation to new environments has gained importance in recent years. One of
the most common organisms for these studies is Drosophila melanogaster. As is well known,
Drosophila melanogaster is a cosmopolitan species and is spread almost all around the world. Although its whole genome has been known for many years, this organism has started to be
used more in adaptation studies with the development of new generation sequencing
technology. Adaptation is the primary mechanism that allows organisms to survive in different
environments. Spatial and temporal environmental variation can lead to different selective
pressures on populations. The direction of selection by spatial and temporal alteration, and the
mechanism behind rapid adaptation are poorly understood. Seasons are one of the important
temporal effects on populations in temperate regions, and Drosophila may respond through
rapid adaptation to temporal changes in the environment. For this purpose, we analyzed
genomic variation of D. melanogaster to determine seasonal single nucleotide polymorphisms
(SNPs) by using Pool-Seq next generation sequencing method to understand mechanism underlying rapid adaptation to seasonal changes in this organism. Our results suggest that
seasons cause genomic variation in Drosophila melanogaster. Tajima’s D values were mostly
negative for 2014 samples, but we did not see this pattern for other years. Majority of FST
values, the differentiation between the samples from different timepoints of the year, were not
high, but at some regions it was as high as 0.45, yet this was not consistent through years. We
also calculated allele frequencies and we found 982,000 common SNPs in three year samples
which have sharing common positions. Almost half of these SNPs were intronic, 9.4% were
exonic, and 8.7% were in the intergenic regions. We found a total of 6516 structural variants
such as insertions and deletions. Most of these SNPs were not seasonal however, approximately
3.5% (32,428) of them were seasonally significant. Approximately 72% of these SNPs were in
protein coding regions. We also identify genes that contain seasonal SNPs such as couch potato
(cpo), sickie, and Insulin-like receptor (InR) which are involved in crucial signaling pathways
in Drosophila melanogaster. These results suggest that seasons in temperate regions create a
selection pressure on Drosophila melanogaster populations and local populations respond to
this pressure with rapid adaptation | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Seasonality | tr_TR |
dc.subject | Drosophila melanogaster | |
dc.subject | Next-generation sequencing | |
dc.subject | Pool-sequencing | |
dc.title | Seasonality of Genomic Variation in Drosophila melanogaster | tr_TR |
dc.title.alternative | Drosophila Melanogaster’de Genomik Varyasyonun Mevsimselliği | |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Lokal adaptasyon evrimsel biyolojideki temel konulardan biridir, ve yeni çevrelere
adaptasyonun genetik mekanizmasını anlamak, son yıllarda artan bir önem kazanmıştır. Bu tip
çalışmalar için yaygın olarak kullanılan organizmalardan biri olan Drosophila melanogaster,
kozmopolit bir tür olup, dünyanın birçok yerine yayılım göstermiştir. Bütün genomu uzun
yıllardır bilinmekle birlikte, yeni nesil sekanslama çalışmalarının artmasıyla bu organizma
adaptasyon çalışmalarında daha çok kullanılmaya başlanmıştır. Adaptasyon en temel
mekanizma olup, organizmaların farklı çevresel koşullarda hayatta kalmasına yardımcı olur.
Mekansal veya zamansal çevresel varyasyonlar populasyonlar üzerinde seçilimsel baskıya
sebep olur, ancak zamansal ve mekânsal olarak değişikliklerin neden olduğu seçilimin yönü ve
bu değişikliklere canlıların hızlı adaptasyonunun mekanizması yeterince anlaşılamamıştır.
Mevsimler ılıman kuşakta yaşayan populasyonlar üzerindeki en önemli zamansal etkilerden
biridir ve zamansal değişikliklere Drosophila hızlı adaptasyon yoluyla cevaplar üretebiliyor
olabilir. Bu hızlı adaptasyonun altında yatan sebepleri anlayabilmek ve genomdaki mevsimsel
değişkenlerden etkilenen bölgeleri bulabilmek amacıyla Pool-seq metodu ve yeni nesil
sekanslama tekniği kullanarak, Drosophila melanogaster’in tüm genomunu sekansladık.
Elimizdeki sonuçlara göre, bulmuş olduğumuz tek nükleotit polimorfizmlerinin (SNP) yaklaşık
%50’si intron bölgelerinde olup, %9.4’ü ekzonlarda, ve %8.7’si ise intergenik bölgelerdedir.
Tajima’nın D’si 2014 yılında tespit edilen bölgelerin neredeyse tümünde negatif çıkarken diğer
yıllar için bu durum gözlenmedi. FST , populasyonun farklı zamanlarda toplanan örnekleri arası
farkı anlayabilmek amacıyla hesaplandı, ve sonuçlara göre örnekler arası fark çoğunlukla
düşüktü. Bazı bölgelerde farklılaşma 0.45’e kadar çıkmasına rağmen bu yüksek farklılaşmayı
aynı bölgeler için diğer yıllarda göremedik. Örneklemler arası alel frekanslarını da hesapladık,
ve üç yılın örneklemleri için pozisyonlar bakımından ortak olan 982.000 SNP bulduk. Bu
bölgelerin çoğunluğu mevsimsel olmamakla birlikte, yaklaşık %3,5’i (32.428 SNP) mevsimsel
olarak anlamlı çıktı. Önemli yolaklarda bulunan couch potato (cpo), sickie, ve Insulin-like
receptor (InR), gibi genlerde mevsimsel SNP’ler tespit edildi. Sonuçlarımız, mevsimlerin
ılıman bölgelerde yaşayan Drosophila melanogaster populasyonlarında seçilim baskısı
oluşturduğunu ve populasyonun bu baskıya hızlı adaptasyon ile yanıt verdiğini göstermektedir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Biyoloji | tr_TR |
dc.embargo.terms | Açık erişim | tr_TR |
dc.funding | TÜBİTAK | tr_TR |