Pankreatik β-hücre farklılaşmasında bazı histon deasetilazların rolü
The role of some histone deacetylases in pancreatic β-cell differentiation
- Tez No: 426869
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELDA OKTAYOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Pankreatik gelişim sırasında, transkripsiyon faktörleri ekzokrin ve endokrin farklılaşmada önemli rol oynarlar. Transkripsiyon faktörlerinin, görevlerini yerine getirebilmeleri genin yapısal durumuna bağlıdır. Epigenetik düzenlenmeyi ortaya çıkaran önemli enzim gruplarından bir tanesi olan Histon deasetilaz (HDAC)'lar pankreas gelişimi sırasında süregelen hücre farklılaşmasında çok önemli roller üstlenirler. Valproik Asit (VPA), sınıf I HDAC engelleyicisi olarak bilinen küçük molekül yapısında kimyasal bir bileşiktir. Bu çalışmada, pankreatik adacık kaynaklı mezenkimal kök hücre (PA-MKH)'lere 20 gün boyunca VPA ve/veya glukoz uygulanarak pankreatik β-hücre farklılaşması ve ilişkili moleküler mekanizmanın araştırılması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında literatürde ilk kez PAK-MKH'lerde sınıf I HDAC'ların pluripotensi faktörleri üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Bu faktörler kök hücre karakterlerinin korunması ve fonksiyonlarının devamlılığının sağlanmasında temel rol üstlenen Oct ¾, c-Myc ve Nanog'tur. Ayrıca, HDAC'lar, pluripontensi faktörleri, erken pankreatik gelişim, kompenzasyon ve β-hücre fonksiyonu ile ilgili olmak üzere dört gruptan seçilen toplam 39 adet mikroRNA (miRNA)'nın gen ekspresyon düzeylerindeki değişimler araştırılmıştır. HDAC inhibitörlerinin PA-MKH üzerine etkilerinin daha önce araştırılmamış olması çalışmamızın özgünlüğünü açıkça ortaya koymaktadır. Bu çalışma kapsamında PAK-MKH'lere, glukoz ve/veya VPA uygulanarak bu hücrelerin β-hücrelerine farklılaşma oranı insülin üreten hücrelerin flow sitometrik yöntemle ve ELISA yöntemiyle insülin sekresyonun ölçülmesiyle belirlendi. Ayrıca Pdx-1, Pax4, Nkx6.1, Neurogenin-3, ins2 ve Glut-2'nin gen ekspresyonu seviyelerinin gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (qRT-PCR) ile ölçülmesi ile β-hücre farklılaşması bulguları desteklendi. Pluripotent karakter ile ilgili değişiklikleri inceleyebilmek için, Oct3/4, c-Myc ve Nanog transkripsiyon faktörlerinin seviyelerindeki değişimler western emdirimi yöntemi ile belirlendi. Pankreatik β-hücre farklılaşmasında önemli olduğunu düşünülen sınıf I HDAC'lardan HDAC1 ve asetilenmiş H3 ve H4 ile metillenmiş H3 seviyelerindeki değişiklikler de western emdirimi yöntemiyle ölçüldü. β-hücre farklılaşmasında etkili olabileceğini düşündüğümüz aynı zamanda epigenetik süreçte önemli rol alan bazı miRNA'ların gen ekspresyon seviyelerindeki değişimler qRT-PCR yöntemi ile belirlendi. Sonuç olarak, bu çalışma, PAK-MKH'lerin β-hücrelerine farklılaşmasını kontrol eden epigenetik mekanizmanın aydınlatılmasına önemli katkılar sağlamıştır. Sınıf I HDAC'lar ile miR-18a, miR-19b, miR-30d, miR-124, miR-146a, miR-184, miR-335, miR-433-5p ve miR-503'ün bu farklılaşmanın gerçekleşebilmesinde rol aldığı tespit edilmiştir. Dolayısıyla, çalışmamız β-hücre farklılaşması sürecinin kontrolü açısından, yeni bir bakış açısı oluşturarak, hem süreci anlama hem de özellikle T2D'nin hücresel tedavisi için kullanılabilecek yeni moleküllerin keşfine zemin hazırlayabilecek niteliktedir.
Özet (Çeviri)
Transcription factors play a crucial role in differentiation to endocrine and exocrine parts of pancreas during pancreatic development. Performing the functions of transcription factors is dependent on structural condition of the gene. Histone deacetylases (HDACs) are one of important enzyme group revealing epigenetic regulation, play important roles in cell differentiaton during pancreas development. Valproic acid (VPA), is known as a small chemical compound and class I HDACs inhibitor. In this study, it was aimed to investigate the pancreatic β-cell differentiaton and relevant molecular mechanism by administering VPA and/or glucose to pancreatic-islet derived mesenchymal stem cells (PID-MSCs) for 20 days. Within the context of our study, the effects of class I HDACs on pluripotency factors in PID-MSCs are investigated for the first time in literature. These factors are Oct ¾, c-Myc and Nanog that play a fundamental role in maintaining stem cell character and providing their functional continuity. Besides, totaly 39 miRNA selected from four groups related to HDACs, pluripotency factors, early pancreatic development-compensation stage and β-cell function, are investigated in terms of changing in the level of gene expression. The effect of HDAC inhibitors on PID-MSCs did not study before, so it clearly reveals the originality of our work. Within the context of this study, the differentiation of PID-MSCs to β-cells by administration of glucose and/or VPA to these cells, insulin-producing cells are determined by flow cytometric analysis and insulin secretion levels are measured by ELISA method. Moreover, the findings of differentiaton to β-cell are supported by measuring the gene expression levels of Pdx-1, Pax4, Nkx6.1, Neurogenin-3, ins1/2 and Glut2 by using real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). For examining the changes related to pluripotent character, the changes in the levels of Oct3/4, c-Myc, and Nanog transcription factors are determined by western blotting. Class I HDACs are considered important for pancreatic β-cell diffentiation. Also, the changes in the levels of HDAC1 and acetylated H3/H4 and methylated H3 are determined by western blotting. Some miRNAs that we think as important in β-cell differentiation and at the same time in epigenetic stage are determined by qRT-PCR. Consequently, this study made a significant contribution for illuminating the epigenetic mechanism that controls the differentiation of PID-MSCs to β-cells. It was determined that Class I HDACs with miR-18a, miR-19b, mir-30d, miR-124, miR-146a, miR-184, miR-335, miR-433-5p and miR-503 take place in this differentiaton process. Therefore, our investigation laid the groundwork to understand the process and discover new molecules could be used for cellular treatment of T2D by creating a new approach in terms of controlling of β-cell differentiation process.
Benzer Tezler
- Assessment of the effects of melatonin on the funtional deficits induced by cellular stress in obese donor derived mesenchymal STEM cells
Melatonin'in obez donor mezenkimal kök hücrelerinde hücresel strese bağlı olarak oluşan fonksiyon bozuklukları üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi
ECE GİZEM POLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİMA SUSANNA FAUSTINA AERTS KAYA
- Pankreatik genlerin CRISPR yöntemi ile aktivasyonu esnasında farklı dCas9-aktivatör komplekslerinin karşılaştırılması
Comparison of different dCas9-activator complexes during activation of the pancreatic genes by CRISPR method
ADEM KABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyoteknolojiAkdeniz ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET FATİH CENGİZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN AKINCI
- İnsülin direnci gelişiminde pankreatik β-hücre farklılaşmasının moleküler mekanizmasının in vitro araştırılması
The in vitro investigation of molecular mechanism of pancreatic β-cell differentiation in the development of insulin resistance
MERVE ERÇİN
- Tip 2 diyabet gelişiminde pankreatik beta-hücre fonksiyon kaybının araştırılması
The investigation of pancreatic beta-cell dysfunction in type 2 diabetes development
MERVE ERÇİN
- Pankreatik beta hücre farklılaşmasında moleküler enerji algılayıcıları ve metabolik değişimlerin rolü
The role of molecular energy sensors and metabolic changes in pancreatic beta cell differentiation
ERTAN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyokimyaİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELDA OKTAYOĞLU