Page 97 - İBG 2021 Faaliyet Raporu

Hesaplamalı Biyofizik Laboratuvarı moleküler dinamik, yüksek performanslı hesaplama ve istatistiksel mekanik araçlarını kullanarak epigenetik etkenlerin fiziksel boyutlarını araştırmaktadır. Bu temel doğrultuda ikisi İBG çatısı altındaki ortaklıklarla olmak üzere üç farklı proje devam etmektedir. Yürütücü aynı zamanda dördüncü bir proje olarak antikor optimizasyonunun biyofiziğini çalışmaktadır. Bu dördüncü proje de İBG içinden bir ortaklıkla devam etmektedir. Epigenetik temelli projelerden 2021 yılında etki faktörü yüksek biri araştırma ve biri derleme olmak üzere iki makale elde edilmiştir (Molecular Cell etki faktörü 18, Current Opinion in Structural Biology etki faktörü 6.8). Bir ayrı makale de hakem sürecindedir. Antikor temelli projeden 2021 yılında bir ayrı makale hakem sürecindedir ve bir başka makale de yazım aşamasındadır. Araştırmalar TÜBİTAK Ulakbim tarafından yürütülen Truba yüksek erişimlikli hesaplama kümesi altyapısı işbirliği ve Avrupa Birliği PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) DECI-17 hesaplama kümesi zamanı ödülüyle gerçekleşmiştir. Yürütücü aynı zamanda başvurusu 2021 yılında yapılan 250 bin Avro değerindeki EMBO (European Molecular Biology Organization, Avrupa Moleküler Biyoloji Derneği) Başlangıç Ödeneğine layık görülmüş ve EMBO genç araştırmacılar programına seçilmiştir.
Histon Türlerinin Gen İfadesi ve Hücre Bölünmesindeki Rolü: Hücre bölünmesi sırasında kardeş kromatidler hücre içi mekanik aparatlar aracılığıyla hücrenin farklı kutuplarına çekilir. Bu aparatların kromatidlere bağlandıkları bölge epigenetik işaretlerle belirlenir ve kuşaktan kuşağa aktarılır. Bu epigenetik farklılık kromatinin yapı taşını oluşturan nükleozom adlı makaraların
içindeki H3 adlı bir histon protein türünün CENP-A adlı bir başka türle değişiminden kaynaklanır. Çalışmada, H3 veya CENP-A içeren nükleozomların dinamik özelliklerini yüksek hesaplamalı araçlarla incelemiş ve farklılıkları karakterize edilmiştir.
İnsandaki Bağlayıcı Histon (H1) Türlerinin Fiziksel ve Dinamik Özelliklerinin Gen İfadesi ve Kromatin Yapısı Üzerindeki Rolü (İBG Başlangıç (startup) ödeneği 2021, Yürütücü: Seyit Kale): Kromatinin yapı taşı nükleozom adı verilen disk şeklindeki küçük makaralardır. Ancak kromatinin üç boyutlu ve kapalı fiber yapısını oluşturabilmesi için bu makaraların birbirleriyle olan bağları yeterli değildir. Birçok canlıda bu süreç H1 adıyla anılan bağlayıcı histonlar aracılığıyla olmaktadır. Çalışmada, nükleozomla birleşik haldeki insana ait farklı bağlayıcı histonlarının etkilerini yüksek performanslı hesaplamalarla incelenmiştir.
Öncü Gen İfadesi Faktörlerinin Kromatinle Etkileşimlerinin Fiziksel Boyutları: Hücrelerin yeniden programlanması öncü gen ifadesi faktörlerinin kromatinin bağlanmaya kapalı (uyuyan) bölgelerini aktive edip okunmaya açmasıyla başlar. Bu faktörlerden Sox ailesi proteinlerinin DNA’ya bağlanıp onu ciddi boyutlarda deforme edebildikleri bilinmektedir. Ancak bu bağlanma biçimi kromatinin yapıtaşı olan nükleozomun şekli ve stabilitesiyle örtüşmemektedir. Çalışmada, bu sürecin fiziksel boyutları klasik analitik modellerle ve hızlandırılmış moleküler simulasyonlarla araştırılmış ve karakterize edilmiştir.
Rasyonel Biyofiziği
Antikor
(Yürütücü:
Optimizasyonunun
Sibel Kalyoncu,
Temel ve Translasyonel Araştırmalar Programı 89