Functional and morphological evaluation of Drosophila CMT models
Drosophila CMT modellerinin işlevsel ve morfolojik değerlendirmesi
- Tez No: 409270
- Danışmanlar: PROF. DR. ESRA BATTALOĞLU, DOÇ. DR. ARZU ÇELİK FUSS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Charcot-Marie-Tooth (CMT) hastalığı, her 2500 kişiden birinde görülen ve genel nüfus içerisinde en sık rastlanılan kalıtsal periferik nöropati grubudur. Motor ve duysal sinir sistemlerini etkileyen ve genetik açıdan bu güne kadar 40 faklı gende görülen mutasyonlarla ilişkilendirilmiş olan CMT heterojen bir hastalıktır. Hastalık semptomları, ilerleyen yaşla artan distal kaslarda zaaf ve atrofi, motor bozukluklar, duyu kaybı, ve iskelet bozukluklarını içerir. GDAP1 genindeki mutasyonlar, çekinik veya baskın kalıtılır, ve demiyelizan, aksonal ya da ara tiplere neden olabilir. Ayrıca, GDAP1 glutatyon S- transferaz aktivitesine sahip bir mitokondriyal fizyon faktörü olup, mitokondriyal dinamikleri etkilemektedir. Buna karşılık MTMR2 veziküler trafiği düzenleyen bir fosfatazdır. Bu genin mutasyonları otozomal çekinik demiyelizan CMT alt tipi CMT4B1'e sebep olurken, miyelinin aşırı katlanmasına neden olmaktadır. GDAP1 ve MTMR2 genleri CMT patogenezine farklı mekanizmalar ile katkıda bulunmaları dolayısıyla hastalığın modellenmesi açısından önemli adaylardır. Bu çalışma, GDAP1 ve MTMR2 genlerinin anlatım seviyelerinin değiştirilmesiyle CMT hastalığının alt tipi olan CMT4 için Drosophila modeli üretmeyi amaçlamaktadır. GDAP1 ve MTMR2'nin Drosophila homoloğu olan CG4623 ve mtm genleri yüksek veya düşük anlatılarak CMT hastalığı modellenmiştir. Araştırmanın ilk kısmında, CG4623 proteinine karşı üretilen antikor ile gerçekleştirilen immunohistokimya deneylerinde CG4623 proteininin beyinde, nöronlarda ve imgesel disklerde daha yoğun olmakla birlikte tüm vücutta anlatımı olduğu gösterilmiştir. Üçüncü evre larvalarda gerçekleştirilen sinaptik elektrofizyoloji deneyleriyle ise CG4623 ve mtm proteinlerinin sinaptik transmisyon ve nörotransmiter salınımında etkisi olduğu belirlenmiştir. Yine üçüncü evre larvalarda immünohistokimyasal boyamalar ile gerçekleştirilen deneylerde nöromüsküler bağlarda, buton yapılarında ve mitokondrilerde morfolojik değişimlere rastlanmamıştır. Bu bulgular, CMT hastalığının ilerleyen yaşla artan karakteristiği ile ilişkilendirilmektedir. Bu çalışma ile, geliştirilen CMT modellerinin ve yeni üretilen CG4623 antikorunun CMT patogenezinin aydınlatılması amacıyla daha sonraki projelerde kullanılabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Charcot-Marie-Tooth (CMT) disease is the most frequent inherited peripheral neuropathy in humans with a prevalence of 1 in 2500. It comprises a large group of genetically heterogeneous hereditary motor and sensory neuropathies with mutations identified in 40 causative genes. It is clinically characterized with progressive distal muscle weakness and atrophy, foot deformities, distal sensory loss and depressed tendon reflexes. Mutations in the GDAP1 gene are associated with demyelinating, axonal or mixed forms of the disease with recessive or dominant modes of inheritance. Additionally, GDAP1 is a mitochondrial fission factor with glutathione S-transferase activity and involved in mitochondrial dynamics. MTMR2, on the other hand, is a phosphatase that is suggested to regulate vesicular trafficking in nervous system. Loss of function mutations in MTMR2 gene are linked with autosomal recessive demyelinating CMT type 4B1 neuropathy with myelin outfoldings. Both GDAP1 and MTMR2 genes are good candidates to model CMT disease in terms of their involvement in CMT pathogenesis. In this study, our aim was to generate Drosophila models for CMT disease, specifically for its subtype CMT4, by altering the expression levels of GDAP1 and MTMR2 genes. We have up-or-down regulated Drosophila homologs of GDAP1 and MTMR2, which are CG4623 and mtm in order. In the first part of the study, a CG4623 antibody was generated allowing us to investigate expression pattern of the protein using Western blot and immunohistochemistry assays. With these experiments, ubiquitous expression of CG4623 was shown to be more prominent in the brain, neurons and imaginal discs. Later, we performed synaptic electrophysiology to elucidate functional roles of CG4623 and mtm at the synapses. Our results implicated that both proteins had an effect on synaptic transmission and neurotransmitter release. Lastly, we have investigated changes in neuromuscular junction (NMJ) morphology, bouton structure and mitochondrial dynamics. Since we did not observe any drastic change in the morphology of the mentioned structures in the third instar larvae, we attributed this phenomenon to progressive characteristics of CMT. With this study, we showed that the generated CMT models and the newly developed CG4623 antibody can be further used to illuminate the CMT pathogenesis.
Benzer Tezler
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
Doktora
Türkçe
1984
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU
- Çoklu amaçların çözümlemesinde amaç programlaması ile genelleştirilmiş ters yaklaşımı ve yem sanayiinde bir uygulama
Goal programming and generalieed inverse approaches in the multi-objective analysis and application in feed industry
HASAN BAL
- İki aşamalı en küçük kareler yöntemi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
SEMRA AKSAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞABAN EREN