Investigation of the effect of electrical stimulation on proteotoxic models of caenorhabditis elegans
Elektrik stimülasyonunun caenorhabditis elegans proteotoksik modeller üzerindeki etkilerinin incelenmesi
- Tez No: 414047
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FUNDA ŞAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Nöroloji, Biology, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Hafif elektrik stimülasyonu, C. elegans, Huntington Hastalığı, poliglutamin, yaşam süresi, ısı şok proteinleri, Mild electrical stimulation, C. elegans, Huntington's Disease, polyglutamine, lifespan, heat shock proteins
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Huntington Hastalığı (HD); DNA'nın kodlama yapan bölgesinde CAG tekrarı (CAGn) artışının protein sekansında poliglutamin (polyQ) genişlemesine neden olduğu, dokuz ölümcül nörodejeneratif hastalıktan biridir. PolyQ genişlemesi, nöronlarda proteinlerin yanlış katlanması sonucu degeneratif hastalıkların ilerlemesinde ana faktördür. Örneğin, 35'ten az CAG tekrarı olan bireyler HD semptomlarına sahip değilken 40'tan fazla CAG tekrarı olanlar belirtilerden birçoğunu göstermektedir. Bugüne kadar bu hastalığa özgü ve iyi tanımlanmış herhangi bir tedavi geliştirilememiştir. Ayrıca hastalığın ilerleyen aşamalarında hastaların günlük aktivitelerini gerçekleştirebilmek için yardıma ihtiyacı olması toplumu ekonomik olarak olumsuz etkiler. Bu nedenle, HD semptomlarını iyileştirmek için daha etkili tedavisel müdahalelere ihtiyaç duyulmaktadır. HD tedavisine yönelik yaklaşımlardan biri yanlış katlanmış proteinleri ısı şok proteinleri (heat-shock proteins; HSPs) aracılığıyla hedeflemeyi amaçlamaktadır. HSPs farklı stres koşullarında aktivasyon gösteren türler boyunca genetik olarak korunmuş proteinlerdir. Proteinlerin toplanma, düzgün katlanma ve yer değiştirmesine yardımcı olurlar. Isı şok proteinleri moleküler ağırlıklarına bağlı olarak 5 gruba ayrılırlar: HSP100, HSP90, HSP70, HSP60 ve küçük HSPs. Stres durumunda HSP ekspresyonu Isı Şok Transkripsiyon Faktör-1 (Heat Shock Transcription Factor-1; HSF-1) gibi transkripsiyon faktörleri ile indüklendiği bilinmektedir. Güncel çalışmalardan bazıları HSP seviyesini arttırarak proteinlerin çökmesi ilişkili hastalıklara müdahale etmeyi amaçlamaktadır. Son zamanlarda, hafif elektrik stimülasyonunun (Mild electrical stimulation; ES) yara iyileşmesi, psikolojik hastalıklar, nöromüsküler aktivitesi ve inflamasyon ve ağrı azalmasında olumlu etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. Daha da önemlisi, ES HSP ifadesini etkilemektedir. Örneğin; ES, sırasıyla, fare miyoblast (C2C12) ve adenokarsinom (A549) hücre hatlarında HSP70 ve HSP72 ifade seviyesini arttırmaktadır. Benzer bir gözlem ES ile tedavi edilen sıçan beyninde HSP70 ve HSP90 mRNA düzeylerinde bir artış olduğu gösterilerek yapılmıştır. C. elegans 1963'te Sydney Brenner tarafından bilimsel araştırmalarda model organizma olarak sunulmasından sonra yaygın olarak kullanılan 1mm uzunluğunda toprak solucanıdır. Bu model organizmanın çeşitli avantajları vardır. Örneğin, HSP genleri de dahil olmak üzere genomunun yüzde 83'ü türler arasında muhafaza edilmiştir. Ayrıca, polyQ gibi hastalık genlerinin transgenik olarak eklenmesi, protein çökmesi ve nöral dejenerasyon gibi aşamaların çok hücreli bu organizmada gözlemlenmesini sağlar. Bu çalışmanın hedefi ES uygulamasının proteotoksik modellerde tedavi amaçlı kullanılması için etkinliğinin test edilmesidir. Bu amaçla öncelikle C. elegans üzerinde ES etkisi incelenmiştir. ES tedavisinin değişik frekanslarda kurtçuklarda HSP seviyesini arttırmak ve HD hastalığının fenotipik etkilerini azaltma amacıyla kullanılabilecek ES uygulamasının değişik frekansları araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Huntington's disease (HD) is one of the nine fatal neurodegenerative diseases in which increase in CAG repeats (CAGn) in coding region leads to polyglutamine (polyQ) expansion in protein sequence. PolyQ expansion is the key factor for misfolded protein formation in neurons, causing the disease progression. For example, individuals with less than 35 CAG repeats do not possess any of the symptoms whereas the ones with more than 40 repeats show variety of them. Up to date, no specific and well-defined treatment for HD has been developed. Patients in latter stages need assistance in their daily activities which put great economic burden of the societies. Therefore, more effective therapeutic interventions to attenuate the symptoms of HD are needed. One approach to HD therapy is targeting misfolded protein through activation of the Heat-Shock Proteins (HSPs). They are conserved proteins, expressed in the presence of distinct stress conditions. They aid in protein assembly, proper folding and translocation. HSPs are divided into 5 groups based on their molecular weight: HSP100, HSP90, HSP70, HSP60, and the small HSPs. It is known that under stress conditions HSP expression is induced by transcription factors (Tf) like Heat Shock Transcription Factor-1 (HSF-1). Some of the current studies focus on augmenting HSP level to intervene aggregation-related diseases. Recently it has been shown that mild electrical stimulation (MES) has positive impact on wound healing, psychological diseases, neuromuscular activity, decrease in inflammation and decrease of pain. Most importantly, ES also influences the expression of HSPs. For example, ES significantly increase the expression level of HSP70 and HSP72 in mouse myoblasts (C2C12) and adenocarcinoma (A549) cell lines, respectively. Similar observation has been made with ES treated rat brain, which shows an increase in the mRNA levels of HSP70 and HSP90.C. elegans is a 1mm-long soil-nematode which is widely-used model organism, since their first introduction to research by Sydney Brenner in 1963. C. elegans has several advantages. For example, 83 percent of its genome including HSP genes is conserved among species. Additionally, transgenic insertion of corresponding disease gene like polyQs enables visualization of processes like aggregation, degeneration in this multicellular organism. The purpose of the current study was to test whether ES can be used as a therapeutic intervention in proteotoxic models. For this purpose, we first examined the influence of ES on C. elegans. We investigated the ability of ES treatment to increase the HSP expression in nematodes and to alleviate the disease severity in various frequencies.
Benzer Tezler
- Elektriksel kas uyarımının post aktivasyon potansiyeli üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of electrical muscle stimulation on post activation potential
ENDER KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
SporKırıkkale ÜniversitesiHareket ve Antrenman Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN DELİCEOĞLU
- Koklear implant uyarım parametrelerindeki değişimin kortikal ve spektral-temporal çözünürlüklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of changes in cochlear implant stimulation parameters on cortical and spectral-temporal resolutions
RIŞVAN DENİZ
Doktora
Türkçe
2023
Kulak Burun ve Boğazİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaOdyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EYYUP KARA
- Sağlıklı bireylerde transkutanöz elektriksel sinir stimülasyonu' nun EEG üzerindeki etkisi
The effect of transcutaneous electrical nervous stimulation on EEG in healthy individuals
EBRU YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizyoterapi ve Rehabilitasyonİstanbul Medipol ÜniversitesiFizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHAR GÜNTEKİN
- Düşük frekanslı transkutanöz elektriksel sinir stimülasyonu uygulamasının santral ağrı modülasyonuna etkisinin fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme ile araştırılması
Investigation of the effect of low frequency transcutaneous electrical nerve stimulation on central pain modulation by functional magnetic resonance imaging
FİGEN KOÇYİĞİT
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2008
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonDokuz Eylül ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF AKALIN
- Mikro ve nano desenlenmiş doku iskelelerinde nöral hücre davranışlarının incelenmesi
Investigation of neural cell behaviour on micro and nano-patterned scaffolds
İLYAS ÖZÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2016
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEZBAN ULUBAYRAM
PROF. DR. GÜRKAN ÖZTÜRK