Plasmodium vivax ve Plasmodium falciparum un Laktat Dehidrogenaz Enzimini Kodlayan Genlerinin Nükleotid Düzeyinde Karşılaştırmalı Analizi



Benzer belgeler
PARAZİTLERİN GLİKOLİTİK ENZİMLERİNİN İLAÇ TASARIM ÇALIŞMALARINDA KULLANIMI PROJE SUNUMU

TÜBİTAK BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK- PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI LİSE3 (Çalıştay 2013) BİYOLOJİ GRUP TUHAF

M. Kerem ÇALGIN 1, Fikret ŞAHİN 1, Melike ATASEVER 2, Deniz KÖKSAL 2, Djursun KARASARTOVA 1, Mehmet KIYAN 1. AÜTF Tıbbi Mikrobiyoloji ABD 2

Sıtma ve Ülkemizdeki Son Durumu Doç.Dr. Özlem MİMAN

REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ. Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL

NÜKLEİK ASİTLERİN ELEKTROFOREZİ

BAKTERİLERİN GENETİK KARAKTERLERİ

15- RADYASYONUN NÜKLEİK ASİTLER VE PROTEİNLERE ETKİLERİ

POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU (PZR-PCR) VE RESTRİKSİYON PARÇA UZUNLUĞU POLİMORFİZMİ (RFLP)

MOLEKÜLER BİYOLOJİ LABORATUVARI

KAPİLLER ELEKTROFOREZ DNA SEKANSLAMA

Kromozom, DNA ve Gen. Allel Segregasyonu. DNA çift sarmalı. Hastalık yapan mutasyonlar protein fonksiyonunu bozar. Hastalık yapan mutasyonlar

PCR Bir reaksiyonun kurulması ve optimize edilmesi

TÜBERKÜLOZ DIŞI MİKOBAKTERİLERİN TANIMLANMASINDA PCR-RFLP VE DNA SEKANS ANALİZİ SONUÇLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Hücre içinde bilginin akışı

attomol apo B-100 quicktype

Mikrobiyolojide Moleküler Tanı Yöntemleri. Dr.Tuncer ÖZEKİNCİ Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji A.D

Ders 8 trna-rrna yapısı, İşlenmesi ve İşlevleri

Enzimlerinin Saptanmasında

PROKARYOTLARDA GEN EKSPRESYONU. ve REGÜLASYONU. (Genlerin Gen Ürünlerine Dönüşümünü Kontrol Eden Süreçler)

Paleoantropoloji'ye Giriş Ders Yansıları

Çocuk ve Yetişkin Üriner Escherichia coli İzolatlarında Plazmidik Kinolon Direnç Genlerinin Araştırılması

16S rrna Analizi. Doç. Dr. Zeynep Ceren KARAHAN. Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı

Parkinson Hastalığı ile α-sinüklein Geni Polimorfizmlerinin İlişkisinin Araştırılması

MOLEKÜLER BİYOLOJİ DOÇ. DR. MEHMET KARACA (5. BÖLÜM)

Molecular Characterization of Human Isolate of Fasciola hepatica in Turkey

Genom analizi için belirteç olarak kullanılan DNA dizileri

Uygulamalı. Moleküler Biyoloji Teknikleri, Temel Mikrobiyoloji, Temel Biyokimya ve Laboratuvar Yönetimi Kursları. Yaz Dönemi Başlıyor!

8. KONU: VİRAL KOMPONENTLERİN BİYOLOJİK FONKSİYONU Kodlama: Her virüs kendine özgü proteini oluşturmakla birlikte, proteinde nükleik asidi için

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER

Polimeraz Zincir Reaksiyonu. Mikrobiyoloji Anabilim Dalı

POYRAZ TIBBİ CİHAZLAR EDVOTEK

Anaerop Haber Haziran 2015 sayısının konu başlığı : Yurt içi / yurt dışı anaerop yayınlar

Nükleik asitler. Deoksiribonükleik asit Ribonükleik asit DNA nın YAPISI ve ÖZELLİKLERİ

Human Papillomavirüs DNA Pozitif ve E6/E7 mrna Negatif, Anormal Sitolojili Servikal Örneklerin Genotiplendirilmesi

Genetik Bilgi: DNA Yapısı, Fonksiyonu ve Replikasyonu. Dr. Mahmut Çerkez Ergören

Rekombinant DNA Teknolojisi-II

Gıda Örneklerinde Genetiği Değiştirilmiş Organizma Analizleri. Bölüm 9. MON810 Mısır, Bt-176 Mısır ve Roundup Ready Soya nın PCR ile Nitel Saptanması

Agaroz jel elektroforezi

TRANSLASYON VE DÜZENLENMESİ

Biyoteknoloji ve Genetik I Hafta 12. Prokaryotlarda Gen İfadesinin Düzenlenmesi

cdna Kitaplık Hazırlanışı

18.Eyl Rektörlük Programı Eğitim Köyü Pazartesi Rektörlük Programı Eğitim Köyü Rektörlük Programı Eğitim Köyü

HLA Tiplendirmesi PCR-SSP. Türker Duman PhD

DÖNEM 1- A, 3. DERS KURULU ( )

Listeria Monocytogenes Real time PCR Tespit Kiti

Plasmodium falciparum ve Plasmodium ovale nin Etken Olduğu İmporte Bir Miks Sıtma Olgusu

Replikasyon, Transkripsiyon ve Translasyon. Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ

HAFTA IV DNA nın kalıtım materyali olduğunun anlaşılması DNA nın Yapısı

KRONİK BÖBREK HASTALIĞI (YETMEZLİĞİ) OLAN TÜRK HASTALARINDA TÜMÖR NEKROZ FAKTÖR ALFA ve İNTERLÖKİN-6 PROMOTER POLİMORFİZMLERİNİN ETKİSİ

Hafta VIII Rekombinant DNA Teknolojileri

2. Histon olmayan kromozomal proteinler

α1-antitrypsin quicktype

KALITSAL MOLEKÜLÜN BİÇİMİ ve ORGANİZASYONU PROF. DR. SERKAN YILMAZ

Laboratuvar Tekniği. Adnan Menderes Üniversitesi Tarımsal Biyoteknoloji Bölümü TBY 118 Muavviz Ayvaz (Yrd. Doç. Dr.) 5. Hafta (14.03.

Nükleik Asitler. DNA ve RNA nükleik asitleri oluşturur

TRANSLASYON ve PROTEİNLER

Protokolü PD S Reaksiyon

Rekombinant DNA, Klonlama ve kullanımı

REAKSİYON PRENSİPLERİ

attomol HLA-B*27 Sadece in vitro diagnostik kullanım içindir! 1.Giriş 2. Genel Açıklamalar

LYS ANAHTAR SORULAR #4. Nükleik Asitler ve Protein Sentezi

PEYNİR ALTI SUYU VE YOĞURT SUYUNDA Zn Ve TOPLAM ANTİOKSİDAN KAPASİTESİ TAYİNİ DANIŞMANLAR. 29 Haziran-08 Temmuz MALATYA

RTA JEL / PZR Saflaştırma Kiti

Doç. Dr. Z. Ceren KARAHAN

Türkiye'de İnfluenza Sezonunda Görülen Influenza A(H1N1)pdm09 Virüsünün Moleküler Karakterizasyonu

Pentoz Fosfat Yolu ve Üronik Asit Yolu. YRD. DOÇ. DR. HAYRULLAH YAZAR SAKARYA ÜNIVERSITESI TıP FAKÜLTESI TıBBI BIYOKIMYA ANABILIM DALı SAKARYA, 2015

ÖZGEÇMİŞ. Adresi : Dumlupınar Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü

ETKİN İLAÇ KULLANIMINDA GENETİK FAKTÖRLER. İlaç Kullanımında Bireyler Arasındaki Genetik Farklılığın Mekanizması

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi

Barış BİNAY KİŞİSEL BİLGİLER Doğum Tarihi Yazışma Adresi Elektronik posta adresi : Telefon EĞİTİM Doktora Sonrası Doktora Yüksek Lisans

Protokolü PD S Reaksiyon

RNA Yapısı ve Katlanması, Hücrede Bulunan RNA Çeşitleri

Nilgün Çerikçioğlu Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı

KALITSAL MADDE PROF. DR. SERKAN YILMAZ

BİYOLOJİ DERS NOTLARI YGS-LGS YÖNETİCİ MOLEKÜLLER

Pınar AKALIN Burcu SAYINLI, Ayten Y. KARATAŞ Merkez: Şube: Tel: Web:

Rekombinant DNA Teknolojisi-I

Department of Molecular Biology and Genetics, Tepekent, Büyükçekmece, İstanbul, Turkey.

Tarifname. ENDOJEN MAGP1 EKSPRESYONU ARTIM NĠTELĠĞĠ SERGĠLEYEN LĠPOLĠTĠK BĠLEġENLER ĠÇEREN BĠR KOMPOZĠSYON

Rekombinant DNA teknolojisi ve genomik

Moleküler Nematoloji. Eğitim Süresi: 6 ay (29 Aralık Haziran 2014) Eğitim Yeri: Kaliforniya Üniversitesi, Davis Bitki Bilimleri Bölümü

Güven Özdemir 1, Mehmet Salih Yıkılmaz 1, Esra Menfaatli 2, Mamadou Malick Diallo 1, Hüseyin Özaydın 1 1

Hücre Neden DNA sını Replike Eder? ÇÜNKİ Mitoz Bölünmenin Gerçekleşmesi İçin S Evresinde DNA nın 2 Katına Çıkması Gerekmektedir

BRCA 1/2 DNA Analiz Paneli

hendisliği BYM613 Genetik MühendisliM Tanımlar: Gen, genom DNA ve yapısı, Nükleik asitler Genetik şifre DNA replikasyonu

Amasya Üniversitesi Merkezi Araştırma Uygulama Laboratuvarı Uygulama ve Araştırma Merkezi 2017 Yılı Analiz Fiyat Listesi

Amaç. Bu pratiğin amacı öğrencilerin polimeraz zincir reaksiyonu ve kullanım alanları hakkında bilgi sahibi olmalarını sağlamak

OXA-48 in Saptanmasına Yönelik İzotermal Rekombinaz Polimeraz Amplifikasyon Yöntemine Dayalı Bir Hızlı Moleküler Test Formatının Geliştirilmesi

Niçin PCR? Dr. Abdullah Tuli

Fen Edebiyat Fak. Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Kütahya 1977

Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR: Polymerase Chain Reaction) Ayten AŞKIN KILINÇ Veteriner Hekim

Light Cycler Real Time PCR Teknolojisi ile Faktör V Geninde Yeni Mutasyon Taranması

Adnan Menderes Üniversitesi Tarımsal Biyoteknoloji Bölümü TB101 Çiğdem Yamaner (Yrd. Doç. Dr.) 3. Hafta ( )

attomol lactose intolerance C>T quicktype

T.C. FIRAT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BİYOLOJİ BÖLÜMÜ DNA PARMAKİZİ YÜKSEK LİSANS SEMİNERİ. HAZIRLAYAN Bünyamin ATMIŞ

REKOMBİNANT E.coli KÜLTÜRLERİ İLE ENZİM ÜRETİMİNİN KİNETİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Dilek KAZAN, Amable HOKTAÇSU ve Agnes ÇAMURDAN

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI LİSANSÜSTÜ DERS PROGRAMI

Transkript:

Türkiye Parazitoloji Dergisi, 29 (3): 149-153, 2005 Acta Parasitologica Turcica Türkiye Parazitoloji Derneği Turkish Society for Parasitology Plasmodium vivax ve Plasmodium falciparum un Laktat Dehidrogenaz Enzimini Kodlayan Genlerinin Nükleotid Düzeyinde Karşılaştırmalı Analizi Ekrem AKBULUT, Venhar ÇELİK, Dilek TURGUT BALIK Fırat Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Elazığ ÖZET: Bu çalışmada Plasmodium vivax ın laktat dehidrogenaz enzimini kodlayan genin nükleotid dizisi diğer bir sıtma paraziti olan Plasmodium falciparum un aynı enzimini kodlayan genin nükleotid dizisi ile karşılaştırılmıştır. İki dizi arasındaki benzerlik %74,8 dir. Plasmodium vivax laktat dehidrogenazının % GC değeri (%46,6) Plasmodium falciparum laktat dehidrogenazından (%33) daha yüksektir. Plasmodial laktat dehidrogenazdaki 5 amino asit insersiyonuna karşılık gelen nükleotid dizisi aynı zamanda Plasmodium vivax da da mevcuttur. Bu bölge Plasmodium falciparum da olduğu gibi yeni antimalarial tasarımında hedef olacaktır. Anahtar Sözcükler: Laktat dehidrogenaz, antimalarial, gen klonlama, Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum Comparative Analysis at the Nucleotide Level of the Genes Encoding the Lactate Dehydrogenase Enzyme of Plasmodium vivax and Plasmodium falciparum SUMMARY: In this study, the nucleotide sequence of the enzyme lactate dehydrogenase from Plasmodium vivax has been compared to the same enzyme from another malaria parasite Plasmodium falciparum. It was found that the identity between two sequences was 74.8%. The percentage of the GC value was found to be higher in the Plasmodium vivax lactate dehydrogenase (46.6%) than in that of Plasmodium falciparum (33%). The nucleotide sequence that corresponds to the 5 amino acid insertion in Plasmodium lactate dehydrogenase is also present in Plasmodium vivax. This site will be targeted in the design of novel antimalarials for Plasmodium vivax as has been for Plasmodium falciparum. Key Words: Lactate dehydrogenase, antimalarials, gene cloning, Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum Geliş tarihi/submission date: 07 Şubat/07 February 2005 Düzeltme tarihi/revision date: 14 Mart/14 March 2005 Kabul tarihi/accepted date: Yazışma /Correspoding Author: Dilek Turgut Balık Tel: (+90) (424) 237 00 00/ 39 44 Fax: (+90) (424) 233 00 62 E-mail: dilekbalik@gmail.com Bu çalışma The Wellcome Trust (Grant No: 060406 UK), TUBITAK (Proje No: TBAG 1969) ve Fırat Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (Proje No: 565, 682, 694) tarafından desteklenmiştir. GİRİŞ Sıtmanın Anophel cinsi sivrisinekler tarafından bulaştırıldığının keşfinden bu yana yüzyıldan daha fazla zaman geçmesine rağmen sıtma hala kontrol altına alınamamıştır. Bu hastalığın tüm dünyada kontrol dışına çıkmasının iki temel nedeni vardır. Bunlardan ilki; sıtma parazitlerinin tek konağı olan anofel cinsi sivrisineklerin bilinen insektisidlere karşı direnç kazanması, ikincisi ise günümüzde bazı sıtma parazitlerinin mevcut antimalarial ilaçlara karşı direnç kazanmış olmasıdır. Bu durum yeni antimalarial ilaçların geliştirilmesini gerekli kılmıştır. Parazitlerin metabolik yollarında kullandıkları enzimler yapıya dayandırılmış ilaç tasarım çalışmalarının ilk hedeflerinden birisidir. Plasmodium un glikolitik enzimleri hem yeni antimalarial ilaçlar için hedef moleküller hem de hastalığın teşhisinde kandaki parazit düzeyini gösteren birer indikatör olarak tanımlanmıştır (3-6). Bu bilgiler ışığında plazmodiyal laktat dehidrogenaz (pldh) yeni antimalarial ilaçların geliştirilmesi için hedef enzim olarak seçilmiştir. Laktat dehidrogenaz enzimi insan sıtma parazitlerinin karbohidrat metabolizmasında önemli bir rol oynar. Parazit, bu enzim sayesinde glikolizin son ürünü olan pirüvik asidi dönüşümlü bir reaksiyonla laktik aside çevirmektedir. Dolayısıyla bu enzimin inhibisyonu parazitin yaşamının sonlandırılmasını sağlayacaktır (7). Ancak aynı enzim hem insanda hem de parazitte bulunduğu için insan LDH ının etkilenmeden kalması büyük önem arzetmektedir. Bu amaçla LDH ın elektroforetik, kinetik ve yapısal olarak insan LDH ından farklı olduğu gösterilmiştir (1, 4, 7, 10, 13). Bu yaklaşım Plasmodium falciparum LDH ına (LDH) uygulanmaktadır. Aynı yaklaşımı dünyada ve Türkiye de en yaygın Plasmodium türü olan Plasmodium vivax a da uygula-

Akbulut E. ve ark. mak için bu türün laktat dehidrogenaz enzimini kodlayan gen izole edilmiş ve amino asit dizisinin analizi yapılmıştır (12). Bu çalışmada ise klonlanmış olan genin nükleotid dizisi Plasmodium falciparum ile karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. LDH Geninin Nükleotid Dizisinin Analizi: İzolasyonu ve klonlanması gerçekleştirilen LDH ı kodlayan genin nükleotid dizisi LDH ın nükleotid dizisiyle karşılaştırmalı olarak Tablo 1 de verilmiştir. GEREÇ VE YÖNTEM LDH enzimini kodlayan genin tamamının izole edildiği P. vivax Belem soyu genomik DNA ile gerçekleştirilen amplifikasyon çalışmalarında 3: 5 ATG ACG CCG AAA CCC AAA ATT GTG CTC GTC GGG3 ve 4: 5 AAT GAG CGC CTT CAT CCT TTT AGT CTC CGC AAC TGC C3 ) primerleri kullanılmıştır. En fazla ürün oluşumu gözlenen reaksiyon da 5 µl 10 x AmpliTaq Gold DNA Polimeraz tamponu (enzim ile beraber verilmiştir), 3 µl MgCl 2 (stok; 25 mm), 5 µl dntp ler (stok; 10 mm lık dntp lerden 10 ar µl ve 10 µl dh 2 O), 1 µl 5 primeri (stok; 50 pmol/µl), 1 µl 3 primeri (stok; 50 pmol/µl), 1 µl kalıp DNA (stok; 20 ng/µl), 2.5 ünite (0.5 µl) AmpliTaq Gold DNA polimeraz (stok; 5 ünite/µl) (Applied Biosystems) ve son hacim 50 µl olacak şekilde 33,5 µl dh 2 O kullanılmıştır. Amplifikasyon 94 C de 1,5 dakika, 55 C de 2 dakika, 72 C de 2 dakika ve 45 döngü olarak gerçekleştirilmiştir. Amplifikasyonu takiben DNA % 1 lik agaroz jelde yürütülmüş ve DNA UV transillüminatör kullanılarak görüntülenmiştir. Jelden geri kazanılan DNA pgem -T Easy vektörüne (Promega, UK) aktarılmış ve E. coli JM109 hücrelerine yapılan transformasyon sonrası elde edilen koloniler genin varlığının ön bir ispatı için önce laboratuvarda koloni PCR ile test edilmiş, daha sonra da koloni PCR ile pozitif sonuç veren kolonilerden yararlanılarak DNA ekstraksiyonu yapılıp bu DNA nın dizi analizi gerçekleştirilmiş ve doğru genin klonlandığı ispatlanmıştır. BULGULAR VE TARTIŞMA LDH Geninin Tam Uzunluğunun P. vivax Belem Soyu Genomik DNA sından İzolasyonu ve Klonlanması: Genomik DNA nın amplifikasyonu sonrasında örnekler % 1 lik agaroz jelde yürütülmüştür (Şekil 1). 3-4 primer çifti ile gerçekleştirilen reaksiyonda muhtemel pozitif bant (1. hat) görülmüştür. 1. hattaki muhtemel pozitif bant jelden kesilerek alınmış, saflaştırılmış ve pgem -T Easy vektörü içerisine klonlanmıştır. Koloni PCR ile istenen genin klonlandığına dair ön bir doğrulama yapılmıştır. Koloni PCR sonucunda pozitif olarak tespit edilen koloninin bir gece geliştirilmiş olan stok kültüründen DNA izolasyonu gerçekleştirilmiş ve dizi analizinin yapılması için MWG-Biotech e, Almanya, gönderilmiştir. pgem -T Easy vektör içerisine aktarılan LDH DNA sının tam uzunluğunun çift yönde dizi analizi yapılmıştır. Dizi analizi neticesinde okunan bu dizi LDH ve dizisi bilinen diğer LDH lar ile karşılaştırılmıştır. Bütün LDH ların karakteristiği olan katalitik amino asitlerin klonlanmış olan DNA da da bulunduğu tespit edilmiş ve böylece klonlanan DNA parçasının P. vivax LDH ı olduğu ispatlanmıştır. 150 Şekil 1. Belem genomik DNA kullanılarak spesifik primer çiftleri ile LDH geninin amplifikasyonu. M: Markır (Hyper Ladder I, 200 bp). Hatlar: (1) 3-4 (951 bp); (2) 3-4 Negatif kontrol P. vivax laktat dehidrogenaz enzimini kodlayan gen, LDH geninde olduğu gibi, 951 nükleotid (316 amino asit, stop kodonu hariç) içermektedir. Yine LDH da olduğu gibi (1) LDH ı kodlayan gen de intron içermemektedir. LDH, ATG kodonu ile başlayıp TTA kodonu ile sonlanmaktadır. LDH geninin nükleotid dizisi elde edildikten sonra veriler Gene Tool Lite 1.0 isimli yazılım programı ile değerlendirilmiştir. Buna göre LDH ve LDH ın nükleotid düzeyindeki benzerliği %74,8 dir. LDH Geninde Her Bir Nükleotidin Kullanım Sıklığı: LDH geninde her bir nükleotidin kullanım sıklığı Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 2. LDH geninde her bir nükleotidin kullanım sıklığı. A (Adenin) T (Timin) G (Guanin) C (Sitozin) Sayı 273 341 233 296 250 187 192 127 % 28,8 35,9 24,6 31.1 26,4 19,7 20,3 13.4 P. vivax ve P. falciparum arasında nükleotid kullanım oranları açısından yapılan kıyaslamada; P. vivax ın P. falciparum a oranla adenin ve timin nükleotidlerini kullanım sayısının daha az olduğu, buna karşın guanin ve sitozin nükleotidlerini kulla

Plazmodiyal laktat dehidrogenazlarının karşılaştırmalı analizi ATGACGCCGAAACCCAAAATTGTGCTCGTCGGGTCGGGCATGATCGGAGGCGTGATGGCC 1 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 60 ATGGCTCCAAAAGCAAAAATCGTTTTAGTTGGCTCAGGTATGATTGGAGGAGTAATGGCT ACGCTGATTGTGCAGAAGAACCTGGGGGACGTAGTGATGTTTGACGTAGTGAAAAACATG 61 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 120 ACCTTAATTGTTCAGAAAAATTTAGGAGATGTAGTTTTGTTCGATATTGTAAAGAACATG CCCCAAGGAAAGGCACTAGATACGTCTCACTCGAATGTGATGGCTTATTCCAATTGCAAG 121 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 180 CCACATGGAAAAGCTTTAGATACATCTCATACTAATGTTATGGCATATTCAAATTGCAAA GTGACTGGCTCGAACTCGTATGATGACTTGAAGGGAGCCGACGTGGTGATCGTCACTGCG 181 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 240 GTAAGTGGTTCAAACACTTATGACGATTTGGCTGGAGCAGATGTAGTAATAGTAACAGCT GGATTTACTAAAGCACCAGGAAAGAGCGACAAGGAATGGAACCGAGATGATTTACTCCCC 241 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 300 GGATTTACCAAGGCCCCAGGAAAGAGTGACAAAGAATGGAATAGAGATGATTTATTACCA TTGAATAACAAAATTATGATTGAGATTGGGGGACATATTAAGAACCTTTGCCCCAATGCC 301 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 360 TTAAACAACAAGATTATGATTGAAATTGGTGGTCATATTAAGAAGAATTGTCCAAATGCT TTTATCATTGTGGTGACGAACCCAGTGGACGTGATGGTGCAGTTACTCTTCGAGCATTCC 361 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 420 TTTATTATTGTTGTAACAAACCCAGTAGATGTTATGGTACAATTATTACATCAACATTCA GGAGTCCCAAAAAATAAAATCATCGGATTAGGTGGTGTGCTAGATACATCTAGACTGAAA 421 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 480 GGTGTTCCTAAAAACAAGATTATTGGTTTAGGTGGTGTATTAGATACATCAAGATTGAAG TATTACATATCGCAGAAGTTGAACGTCTGCCCGAGAGATGTTAATGCACTCATTGTCGGT 481 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 540 TATTACATATCTCAGAAATTAAATGTATGCCCAAGAGATGTAAATGCACACATTGTAGGT GCACATGGGAACAAGATGGTTCTCCTGAAAAGGTACATCACAGTTGGAGGTATCCCATTG 541 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 600 GCTCATGGAAATAAAATGGTTCTTTTAAAAAGATACATTACTGTAGGTGGTATCCCTTTA CAAGAATTTATTAATAACAAAAAGATTACAGATGAAGAAGTGGAAGGCATATTTGATCGC 601 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 660 CAAGAATTTATTAATAACAAGTTAATTTCTGATGCTGAATTAGAAGCTATATTTGATAGA ACTGTCAACACTGCTTTGGAGATTGTGAACCTCCTTGCCTCTCCTTATGTTGCCCCAGCT 661 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 720 ACTGTTAATACTGCATTAGAAATTGTAAACTTACATGCATCACCATATGTTGCACCAGCT GCTGCCATCATCGAAATGGCCGAATCTTATTTGAAGGATATAAAGAAAGTGCTTGTTTGT 721 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 780 GCTGCTATTATCGAAATGGCTGAATCCTACTTAAAAGATTTGAAAAAAGTATTAATTTGC TCCACTCTACTAGAGGGACAATACGGCCACAGCAACATCTTTGGTGGTACTCCTCTCGTT 781 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 840 TCAACCTTGTTAGAAGGACAATATGGACACTCCGATATATTCGGTGGTACACCTGTTGTT ATCGGGGGCACCGGAGTTGAGCAAGTCATCGAGTTGCAGCTGAATGCCGAGGAGAAGACC 841 ---------+---------+---------+---------+---------+---------+ 900 TTAGGTGCTAATGGTGTTGAACAAGTTATCGAATTACAATTAAATAGTGAGGAAAAAGCT AAGTTCGACGAGGCAGTTGCGGAGACTAAAAGGATGAAGGCGCTCATTTAA 901 ---------+---------+---------+---------+---------+- 951 AAATTTGATGAAGCCATAGCTGAAACTAAGAGAATGAAGGCATTAGCTTAA Tablo 1 LDH ve LDH ı kodlayan genin nükleotid dizisinin karşılaştırması 151

Akbulut E. ve ark. Şekil 2. LDH ın GC yoğunluğu Şekil 3 LDH ın GC yoğunluğu nım sayısının daha fazla olduğu görülmüştür. P. vivax ın guanin ve sitozin nükleotidleri açısından zengin oluşu yapılacak olan amplifikasyon çalışmalarında yüksek denatürasyon ve bağlanma sıcaklıklarının seçilerek spesifik amplifikasyonların gerçekleştirilmesini mümkün kılacaktır. Gene Tool Lite 1.0 isimli yazılım programı ile yapılan hesaplamalar bu düşünceyi kanıtlar yönde sonuç vermiş, P. vivax çift sarmalının erime sıcaklığı (Tm) 78 C, P. falciparum çift sarmalının erime sıcaklığı 72 C olarak hesaplanmıştır. LDH ın AT ve GC Yoğunlukları: P. vivax ve P. falciparum LDH genlerinin AT ve GC yoğunlukları yine Gene Tool Lite 1.0 isimli yazılım programı ile değerlendirilmiştir. LDH ın GC yoğunluğu Şekil 2 de, LDH ın GC yoğunluğu da Şekil 3 de verilmiştir. Genel olarak LDH ve LDH AT bakımından zengindirler. Ama grafiklerde de görüldüğü gibi P. vivax ın P. falciparum a oranla AT yoğunluğu daha az, GC yoğunluğu ise daha fazladır. P. vivax ın % GC yoğunluğu %46,6 iken P. falciparum da bu oran % 33 tür. LDH geni için yapılan değerlendirmede LDH geninin ortalarına doğru % GC yoğunluğunun azaldığı belirlenmiştir. Bununla beraber LDH a oranla genin başında ve sonunda % GC yoğunluğunun oldukça arttığı görülmektedir. % AT yoğunluğu açısından yapılan değerlendirmede ise % 152 GC yoğunluğu ile ters orantılı olarak % AT yoğunluğunun genin ortalarına doğru artış gösterdiği yine de eşdeğeri olan bölge ile kıyaslandığı zaman LDH ın daha düşük % AT yoğunluğuna sahip olduğu görülmektedir. P. vivax LDH geninin baş ve son kısımında % GC yoğunluğunun yüksek olması hem bu gen ile gerçekleştirilecek amplifikasyon çalışmalarında spesifik ve yüksek erime ısısına sahip primerlerin tasarlanabilmesini mümkün kılması açısından hem de guanin ve sitozin nükleotidleri arasında üç hidrojen bağı bulunması sebebiyle daha kararlı yapı oluşturması bakımından önemlidir. Ayrıca yüksek % GC yoğunluğu termostabilitenin de göstergesidir. Genel olarak P. vivax tan izole edilen genlerin % GC yoğunluğunun diğer bazı Plasmodium türlerindeki eşdeğerlerinden daha yüksek olduğu bilinmektedir. Örneğin; Valin sentetaz enzimini kodlayan gen hem P. vivax tan hem de P. knowlesi den izole edilmiş ve P. vivax taki % GC oranı %54,7, P. knowlesi deki oran ise %46,7 olarak tespit edilmiştir (9). Sonuç olarak; sıtma tedavisinde kullanılan antimalarial ilaçlara karşı gelişen direnç yeni antimalarialların geliştirilmesini gerekli kılmıştır. Bu çalışmada LDH geni, yapıya dayandırılmış ilaç tasarım çalışmaları için hedef olarak seçilmiştir.

Plazmodiyal laktat dehidrogenazlarının karşılaştırmalı analizi LDH, ilk kez Honduras I isimli soydan (1) daha sonra K1 ve PFFCBR isimli soylardan izole edilmiş ve klonlanmıştır (10). Elde edilen verilerden yapıya dayandırılmış ilaç tasarım çalışmalarında yararlanılmıştır. LDH, proteini üretilen (11) ve yapısı tanımlanan (2) ilk plazmodiyal enzimdir. Plazmodiyal LDH başlıca iki özelliği ile diğer LDH lardan ayrılmaktadır. Bunlardan ilki, NADH bağlanma cebinin diğer LDH lardan farklı konumda bulunması, ikincisi ise enzimin katalitik halkasında 5 amino asit ilavesinin bulunmasıdır. Bu ilave 5 amino asit enzimin katalitik halkasında bir yarık oluşturmaktadır ve bu yarığın gossipol ve türevleri (7) gibi çeşitli enzim inhibitörlerini yapısına alarak enzimin inhibisyonunu sağlama potansiyeline sahip olabileceği düşünülmektedir (8). P. vivax laktat dehidrogenaz enzimi günümüze kadar klonlanmış olan ikinci insan sıtma paraziti laktat dehidrogenazıdır. LDH dizisi, dizisi bilinen diğer LDH lar ile karşılaştırıldığı zaman tüm anahtar amino asitlere sahip olduğu görülmüştür. LDH ın LDH ile nükleotid düzeyinde %74,8 ve amino asit düzeyinde %90,1 oranında benzerlik göstermesi LDH a özgü yapısal ve biyokimyasal özelliklerin LDH da da görülebileceği fikrini kuvvetlendirmektedir. Daha önce LDH da gösterilen, yeni antimalarial ilaçların tasarlanması için hedef bölge olarak nitelendirilen aktif bölge halkasındaki ilave 5 amino asidin, LDH da da tespit edilmiş olup LDH a uygulanan yaklaşımların LDH a da uygulanabileceğini tavsiye etmektedir. P. vivax dünya üzerinde en geniş yayılım gösteren Plasmodium türü olması sebebiyle, bu parazite karşı geliştirilecek yeni antimalarial ilaçlar sıtma ile mücadelede büyük öneme sahiptir. Yapılan bu çalışma ile LDH enzimini kodlayan genin nükleotid dizisi analiz edilmiş olup, yeni bir antimalarial ilacın geliştirilmesi çalışmalarında hedef bölge olan enzim aktif bölgesi tanımlanmıştır. Daha sonraki çalışmalarda protein saflaştırılacak ve enzimin yapısal ve kinetik analizlerinin yapılmasında kullanılarak elde edilecek veriler yeni antimalarialların tasarlanması çalışmalarında kullanılacaktır. TEŞEKKÜR Bu çalışmayı destekleyen The Wellcome Trust (Grant No: 060406 UK), TUBITAK (Proje No: TBAG 1969) ve Fırat Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (Proje No: 565, 682, 694) ne teşekkür ederiz. KAYNAKLAR 3. Klenerman P, Dickson H, 1992. Plasma lactate dehydrogenase estimation in the diagnosis of malaria. Ann Trop Med Parasitol, 86: 563-565. 4. Makler MT, Hinrichs DJ, 1993. Measurement of the lactate dehydrogenase activity of Plasmodium falciparum as an assessment of parasitemia. J Trop Med Hyg, 48 (2): 205-210. 5. Makler MT, Piper RC, Milhous WK, 1998. Lactate dehydrogenase and the diagnosis of malaria. Parasitology Today, 14 (9): 376-377. 6. Roth EFJR, Calvin MC, Max-Audit I., Rosa J, Rosa R, 1988. The enzymes of the glycolytic pathway in erythrocytes ınfected with Plasmodium falciparum malaria parasites. Blood, 72 (6): 1922-1925. 7. Royer RE, Deck LM, Campos, NM, Hunsaker LA, Vander Jagt DL, 1986. Biologically active derivatives of gossypol: Synthesis and antimalarial activities of peri-acylated gossylic itriles, J Med Chemist, 29: 1799-1801. 8. Sessions RB, Dewar V, Clarke AR, Holbrook JJ, 1997. A model of Plasmodium falciparum lactate dehydrogenase and its ımplications for the design of ımproved antimalarials and the enhanced detection of parasitaemia. Protein Engineering, 10 (4): 301-306. 9. Snewin VA, Khouri E, Mattei D, Tekaia F, Delarue M, Mendis KN, David PH, 1996. Cloning and characterisation of a gene from Plasmodium vivax and P. knowlesi: Homology with valine-trna synthetase. Gene, 173: 137-145. 10. Turgut-Balık D, Holbrook JJ, 2001. Determination of the DNA and amino acid sequences of the lactate dehydrogenase gene from Plasmodium falciparum strains K1 and PF FCBR: A route to the design of new antimalarials. Turkish J Biology, 25: 241-250. 11. Turgut-Balık D, Shoemark DK, Moreton KM, Sessions RB, Holbrook, JJ, 2001. Over-production of lactate dehydrogenase from Plasmodium falciparum opens route to new antimalarials. Biotechnology Letters, 23: 917-921. 12. Turgut-Balik D, Akbulut E, Shoemark DK, Celik V, Moreton KM, Sessions RB, Holbrook JJ, Brady RL, 2004. Cloning, sequence and expression of the lactate dehydrogenase gene from the human malaria parasite, Plasmodium vivax. Biotechnology, 26: 1051-1055. 13. Vander-Jagt DL, Hunsaker LA, Heidrich JE, 1981. Partial purification and characterization of lactate dehydrogenase from Plasmodium falciparum. Mol Biochem Parasitol, 4: 255-264. 1. Bzik DJ, Fox BA, Gonyer K, 1993. Expression of Plasmodium falciparum lactate dehydrogenase in Escherichia coli. Mol Biochem Parasitol, 59: 155-166. 2. Dunn CR, Banfield MJ, Barker JJ, Higham CW, Moreton KM, Turgut-Balik D, Brady RL, Holbrook JJ, 1996. The structure of lactate dehydrogenase from Plasmodium falciparum reveals a new target for anti-malarial design. Nature Structural Biology, 3 (11): 912-915. 153