Expression profiling of Thermoplasma volcanium GSS1 under stress conditions with specific emphasis on proteasome associated regulatory VAT genes
Thermoplasma volcanium GSS1'in stres koşulları altında proteazoma ilişkin düzenleyici VAT genleri ağırlıklı olmak üzere gen anlatım profilinin belirlenmesi
- Tez No: 338544
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMRA KOCABIYIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Thermoplasma volcanium (Tpv) GSS1in dış stres etkenleri olan; pH, ısı-şoku ve hidrojen peroksit ile tetiklendiğinde proteasoma ilişkin iki VAT geninin anlatımında oluşan farklılıklar nicel RT-PCR ve Western aktarım ve hibritleme teknikleri ile incelenmiştir. Ayrıca genom boyutunda mikrodizinler aracılığı ile Tpvnin çevresel streslere tepkisinin geniş kapsamlı transkriptom düzeyinde analizi yapılmıştır. Nicel RT-PCR analizleri göstermiştir ki, VAT genleri ısı şoku (65ºC ve 70ºC), pH stresi (pH 4.0) ve oksidatif strese (0.02 mM H2O2) 120 dakika boyunca maruz bırakıldıklarında özgün stres yanıtı oluşturmuşlardır. Western hibritleme qRT-PCR sonuçlarını doğrulamıştır. Bu sonuçlar Tpv hücrelerinde VAT proteininin muhtemelen proteasomla birlikte çevresel strese özellikle ısı-şokuna uyumda, kritik bir role sahip olduğunu göstermektedir. Mikroarray analizi sonuçları Tpv hücrelerinde genlerin strese maruz kaldıkları 60 dakika boyunca çoğunlukla anlatımlarının düştüğünü ortaya çıkartmıştır. Bu grup genler içinde işlevsel olarak enerji üretimi ve dönüşümü, transkripsiyon ve translasyon ile bağlantılı olanlar geniş kapsamlı ve önemli ölçüde inhibe olmuşlardır. Isı-şoku yanıtı, ısı-şoku bağlantılı genlerin (örneğin, GrpE) anlatımının artması ile ilişkilendirilebilirken, pH ve oksidatif strese yanıt membran ve transport ile bağlantılı genlerin anlatımının artması ile karakterize edilmişlerdir. Strese tepki gösteren genler arasından seçilen şeker permeaz ve GrpE genleri mikrodizin verisini doğrulamak için qRT-PCR ile analiz edilmişlerdir. Bu sonuçlar seçilen genlerin her iki teknikle belirlenen anlatım örüntülerinin tutarlı olduğunu göstermiştir. Toplu olarak bu sonuçlar öneriyor ki, tüm stres koşullarında hata eğilimli protein sentezini önlemek ve enerji gerektiren sentetik süreçlerden kaçınmak için transkripsiyon ve translasyonun engellenmektedir. Tüm stres koşullarında enerji dengesinin sürdürülebilirliği karbonhidrat taşıma ve metabolizmasının aktivasyonu ile sağlanmıştır. Tpv ayrıca stresten korunma mekanizmasının bir parçası olarak strese özgü genleri de (ör, GrpE-Isı-şoku, redoksinler-Oksidatif stres, Taşıyıcılar-pH stres) düzenlemektedir.
Özet (Çeviri)
In this study differential expression of the two proteasome associated VAT genes (TVNO382 and TVN0947) of Thermoplasma volcanium GSS1 (Tpv) cells challenged by extracellular stresses, i.e., pH, heat-shock and hydrogen peroxide were investigated using quantitative RT-PCR and Western blotting/hybridization techniques. We also performed a comprehensive transcriptome analysis of the Tpv as response to environmental stresses by genome-wide expression arrays. Quantitative RT-PCR analyses revealed that VAT genes elicited specific response under heat-shock (at 65ºC and 70ºC), pH stress (at pH 4.0) and oxidative stress (at 0.02 mM H2O2) over 120 min. Western hybridization corroborated the qRT-PCR results at protein level. These results suggested a critical role for VAT proteins possibly in association with the 20S proteasome in Tpv cells for adaptation to external stress, especially heat-shock. Microarray analyses revealed that Tpv cells? gene expression over 60 min stress exposure was essentially down-regulated. Within this group of genes those functionally linked to energy production and conversion, transcription and translation were significantly and extensively inhibited. Response to heat stress (at 65ºC) could be linked to elevated expression of genes encoding heat-shock related genes (e.g. GrpE) whereas the stress response to pH and oxidative stresses was characterized by up-regulation of membrane and transport related genes. Among the stress responsive genes sugar permease (TVN1145) and GrpE (TVN0489) genes were selected for verification of the microarray data by qRT-PCR technique. The results demonstrated a consistent trend in the expression patterns of the selected genes by two techniques. Collectively, our results suggest that the transcription and translation are retarded to prevent error prone synthesis of proteins and to avoid energy requiring synthetic processes. The energy balance may be maintained by activation of carbohydrate transport and metabolism under all stress conditions. Tpv also modulates stress specific genes (e.g., GrpE-Heat-shock, redoxins-Oxidative stress, transporters-pH stress) as part of its stress defense mechanism(s).
Benzer Tezler
- Expression profiling of microRNAs and Hsa-miR-145 targets in human prostate cancer
İnsan prostat kanserinde mikroRNA?ların ve Hsa-miR-145 hedeflerinin ifade seviyesi profillemesi
SERHAT SEVLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyomühendislikYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Bölümü
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZEN
- Expression profiling of Helicobacter-activated regulatory B cells
Helicobacter-aktive regülatör B hücrelerinde gen ifadesinin belirlenmesi
SAWSAN S.A. SAID
Doktora
İngilizce
2018
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYÇA SAYI YAZGAN
- Kara hardal (Brassica nigra) bitkisinde bakır stresiyle ilişkili bazı genlerin anlatımsal profillemesi.
The expression profiling of some genes associated with copper stress from black mustard (Brassica nigra).
YASEMİN YILDIZHAN
Doktora
Türkçe
2015
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL CEVAHİR ÖZ
DR. BİRSEN CEVHER KESKİN
- Gene expression profiling of hedgehog pathway genes in epithelial cancers
Epitel kanserlerde hedgehog yolağı genlerinin gen ifade profili
ÖZLEM AKILLI ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IŞIK YULUĞ
- Foliküler lenfomalarda sirtuin gen ifade profili
Gene expression profiling of sirtuins in follicular lymphoma
LALEH MADAYEN SHISHEVAN
Doktora
Türkçe
2022
BiyoteknolojiAnkara ÜniversitesiTemel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLŞAH KAYGUSUZ