A comprehensive approach to the analysis of LHON disease using mtDNA phylogenetics

International Multıdisciplinary Scientific Research Congress, Sivas, Türkiye, 4 - 06 Temmuz 2025, ss.463-464, (Özet Bildiri)

Leber’in Herediter Optik Nöropatisi (LHON) hastalığı, mitokondriyal DNA’da (mtDNA) meydana

gelen spesifik mutasyonlara bağlı olarak ortaya çıkan kalıtsal bir optik nöropatidir. ND1, ND4 ve ND6

mtDNA genlerinde en az üç mutasyonu bu hastalıkla ilişkilendirilmiş olmakla birlikte nuklear genom

ve epigenetik faktörlerin de bu nöropatinin oluşumunda iş gördüğü düşünülmektedir. In this study,

phylogenetic analyses of possible mtDNA mutations associated with LHON, and therefore genetic

sequence differences, were performed. GenBank veri tabanından elde edilen NADH dehidrojenaz ve

sitokrom c oksidaz gen dizileri (NAD ve COX) MAFFT ile hizalanmış, ardından hem uzaklık temelli

(UPGMA, Neighbor-Joining [NJ] ve Minimum Evolution [ME]) hem de karakter temelli (Maximum

Parsimony [MP], Maximum Likelihood [ML] ve Bayesian Topoloji Analizi [Bayes]) filogenetik

yöntemler kullanılarak genetik ağaçlar oluşturulmuştur. Benzerlik matrisi, ME ve MP analizleri MEGA

programı ile, UPGMA ve NJ analizleri MAFFT yazılımı ile, ML ve Bayes topolojisi Linux terminali

üzerinden IQTREE ve MrBayes yazılımları ile ve temel bilşen analizleri (PCA) ise R programlama dili

ile gerçekleştirildi. Sirküler ağaç temelli-görselleştirmeler ise ITOL yazılımı ile yapıldı. Filogenetik

ağaçlarda neredeyse tüm parametreler için tüm genlerde heterojen bir dağılım görülürken; Nad4L ve

NAD6 genleri için UPGMA, MP ve Bayes ağaçlarının göreceli homojen bir profil sunabildiği, benzer

şekilde COX3 ve NAD2 genleri için ise UPGMA ağaçları homojen bir ayrışma sunabildi. PCA testleri,

tüm numunelerde orta ve nispeten yüksek düzeyde heterojen dağılım olduğunu ortaya koydu. Birincil

eksene ait en düşük ve en yüksek değerler %36.3 (NAD4) ve %72.6 (COX1) olarak belirlenirken, ikincil

eksene ait değerler %5.9 (NAD2) ila %39.5 (COX3) arasında olduğu belirlendi. COX3, NAD4L ve NAD6

genlerinin LHON hastalıklı bireylerin filogenisinde göreceli olarak güvenilir markır potansiyeli taşıdığı

düşünülebilir. Elde edilen veriler ilerleyen çalışmalarda anlamlı mutasyonlar için pozitif sinyal tarama

testleri ile desteklenebilir.