SOX2 in focus: Association of SOX2 copy number variation with TP53 mutation in TCGA pancancer cohorts and codon optimized design for de novo SOX2 synthesis using novel shiny application

Rekombinant proteinler, biyosensörler ve kanser araştırmaları gibi çeşitli araştırma alanları için önem arz eder. Bu proteinler de novo gen sentezi yöntemleriyle sentezlenebilmektedirler. Gen sekansı tasarimdan başlayarak, rekombinant proteinlerin tasarımını kolaylaştırmak üzere bir çok araç ve veritabanı ortaya çıkmıştır. De novo DNA sentezi, özel tasarım sekanslarının üretilmesini sağlayarak kodon optimizasyonuna imkan tanır, bu da heterolog sistemlerde ekspresyon verimini artırmak için kullanılabilir. Tümör oluşumuyla ilişkili sinyal yolaklarındaki hedef proteinlerin rekombinant olarak ifadesi kanser araştırmalarında potansiyel olarak yeni terapötik hedefleri ortaya çıkarabilir. Buna örnek olarak, çalışmalar SOX2 ifadesinin, çeşitli kanser türlerinde kanser kök hücrelerinin oluşumunda önemli rol oynadığını öne çıkmaktadır. SOX2 ifadesi bir başka önemli kanser geni olan TP53 ifadesi ile PI3K/AKT sinyal yolakları aracılığıyla kesişmektedir. Bu tez, TCGA PanCancer kohortları içinde SOX2 kopya sayısı artışı ile TP53 mutasyonları arasındaki korelasyonu araştırmaktadır. Kullanılan fisher's exact testi korelasyonun, doku tipine ve her kanser türündeki belirli sürücü mutasyonlara bağlı olarak değişen bir yapıda olduğunu ortaya koymaktadır. Bulgular, SOX2 geninin kanser araştırmalarında potansiyel terapötik önemini işaret etmektedir. Ayrıca, tez, de novo SOX2 sentezi için in silico bir yaklaşım kullanarak, kodon optimizasyonu ve primer tasarım fonksiyonlarını entegre eden yeni bir shiny uygulamasını kullanmaktadır. Uygulama, birden fazla ifade sistemi için eş zamanlı kodon optimizasyonunu sağlar ve hiyerarşik kümeleme yoluyla mesafe analizi sunar. Ek olarak kodon optimizasyon için sunulan kodon değişim oranları aplikasyon üzerinde değiştirilerek kontrol edilebilir. Bu parametrenin optimizasyon üzerindeki etkisi insan Insulin proteini kullanılarak yapılan bir analizle ortaya konmuştur. Son olarak, uygulama, SOX2 sentezini gerçekleştirebilmek adına multipleks PCR prosedüründe kullanılmak üzere çift ipliğin ayrılma ısıları senkronize edilmiş primer seti tasarlar. Anahtar kelimeler: Rekombinant Protein, Kanser, TCGA-PANCAN, SOX2, TP53, İlişki Analizi, Kodon Optimizasyonu, Multipleks PCR, Primer Tasarım