The characterization and potential functional role of wdr81, a novel zebrafish gene, associated with cerebellar ataxia, mental retardation and dysequilibrium syndrome (CAMRQ) in humans
İnsanlardaki serebellar ataksi, zeka geriliği ve dengesizlik sendromu ile ilişkilendirilen ve zebrabalığında yeni bir gen olan WDR81'in karakterizasyonu ve muhtemel işlevsel rolü
- Tez No: 427838
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN TAYFUN ÖZÇELİK, DOÇ. DR. MICHELLE MARIE ADAMS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Serebellar ataksi, zeka geriliği ve dengesizlik sendromu nörogelişimsel bir hastalıktır. WD tekrarı içeren protein 81'i kodlayan genin bu sendrom ile ilişkilendirildiği daha önce rapor edilmiştir. WDR81 geninin sinir sisteminin gelişim sürecindeki potansiyel önemi insan ve fare çalışmalarıyla ortaya konmuştur. Bu çalışmada ilk amaç, wdr81'in zebrabalığında karakterize edilmesi ve ifade profilinin gösterilmesiydi. İkinci amaç wdr81 morfantlarının öncül karakterizasyonunun yapılmasıydı. In siliko analizler insan, fare ve zebrabalığına ait ortolog proteinlerin korunmuş domeynleri paylaştığını gösterdi, bu durum da WDR81'ın işlevinin bu üç türde korunmuş olabileceğine işaret etmektedir. Transkriptin karakterizasyonu, wdr81'in bir açık okuma çerçevesine ve bir 5'UTR yapısına sahip olduğunu gösterdi. 3'UTR'nin öngörülen dizisi, bazı varyantların ve bir içine yerleştirme (insertion) bölgesinin varlığı tespit edilmekle birlikte, teyit edildi. Bu içine yerleştirme (insertion) bölgesi on gelişimsel evreye ait örnekte ve çeşitli yetişkin dokularında tespit edilmiş olup böbrek, bağırsak ve solungaçlarda bulunmadı. Bu durumun da alternatif poliadenilasyon işlemine işaret ettiği öngörülmektedir. wdr81'in yumurta hücresi tarafından sağlanan transkriptler arasında olduğu tespit edildi. wdr81'in ifadesi açısından döllenme sonrası 5. ve 18. saatler kritik evreler olarak saptandı. Döllenme sonrası 18. ve 48. saat evrelerinde wdr81 ifadesinin göz ve beyin bölgelerinde artmış olduğu gözlendi. wdr81'in test edilen yetişkin dokularının tümünde ifade edildiği, yetişkin göz ve beyin dokularında ise retina katmanları, muhtemel Purkinje hücreleri ve bazı proliferatif alanların da bulunduğu çeşitli bölgelerde ifade edildiği belirlendi. Uçbirleştirmeyi (splicing) etkileyen morfolino wdr81 genine ait ekzon 2-intron 2 bölgesini hedefleyecek şekilde tasarlandı ve denenen üç dozun (2 ng, 4 ng ve 8 ng) da çalıştığı tespit edildi. wdr81 morfolinonun etkisinin, hedef ekzonun aşağı yönündeki intronu transkripte dahil etmek olduğu ve bu dizinin de durdurma kodonu içerdiği tespit edildi. Öncül sonuçlar, wdr81 morfant grubuna ait kafa bölgelerinin ölçümünde, enjeksiyon yapılmayan gruba kıyasla %3,88 oranında anlamlı (p: 0,027) bir düşüş olduğu sonucunu verdi. Ayrıca, gbx2 ifadesi wdr81 morfant grupta kontrol gruplarına kıyasla daha yüksek gözlendi. Özetle, bu çalışmaya ait bulgular wdr81'in nörogelişimsel önemini anlamakta katkıda bulunmuştur ve bu gen için nöronların çoğalmasına (proliferasyonu) ilişkin olası bir rol önermektedir. Elde edilen veriler aynı zamanda ileride yapılacak fonksiyonel çalışmalar için de temel teşkil edecektir.
Özet (Çeviri)
Cerebellar ataxia, mental retardation and dysequilibrium syndrome (CAMRQ) is a neurodevelopmental disorder. The gene encoding WD repeat containing protein 81 (WDR81) was reported to be associated with CAMRQ2 [MIM 610185]. Human and mouse studies indicated the potential importance of WDR81 in neurodevelopment. The first aim in this study was to characterize the transcript and to reveal the expression profile of wdr81 in zebrafish. The second aim was to perform the initial characterization of wdr81 morphants. In silico analysis indicated that the conserved domains are shared in human, mouse and zebrafish orthologous proteins, implying a conserved function of WDR81 in three species. The characterization of the transcript revealed that wdr81 possessed one ORF and one 5'UTR structure. The predicted sequence for 3'UTR was confirmed along with detection of some variants and an insertion site in samples from ten developmental timepoints and in several adult tissues. This region was not detected in kidney, intestine and gills, which might be pointing out an alternative polyadenylation event. wdr81 appeared to be maternally supplied. 5 hpf and 18 hpf were detected as crucial timepoints regarding wdr81 expression. Expression of wdr81 was found to be increased in the eye and brain regions at 18 hpf and 48 hpf. wdr81 was found to be ubiquitously expressed in the adult zebrafish. The expression of wdr81 in the adult brain and eye was detected in several regions including retinal layers, presumptive Purkinje cells and some proliferative zones. The splice blocking morpholino which targets the exon 2-intron 2 junction of wdr81 worked at 3 tested doses; 2 ng, 4 ng and 8 ng. The effect of the wdr81 morpholino was detected to add the intron, which is downstream of the target exon, to the transcript and introduce a stop codon. Preliminary results indicated a significant reduction in the head sizes at a ratio of 3.88% (p:0.027) in the wdr81 morphant group compared to uninjected group and gbx2 expression was observed to be higher in wdr81 morphants compared to the control groups. In short, findings of this study emphasize the significance of wdr81 in neurodevelopment and suggest a potential role in neuronal proliferation. This study also serves as a basis for future functional studies.
Benzer Tezler
- Identification and functional characterization of essential genes involved in the development of malignant pleural mesothelioma using CRISPR/Cas9-based negative selection screening
Malign plevral mezotelyoma gelişiminde rol oynayan esansiyel genlerin CRISPR/Cas9 bazlı negatif seçilim tarama yöntemiyle tanımlanması
ECE ÇAKIROĞLU
Doktora
İngilizce
2023
OnkolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF ŞENTÜRK
- Effects of selenium on sulfate transporter genes in rice and the functional characterization of the OsSULTR1;1 gene in selenium homeostasis in arabidopsis
Selenyumun çeltik bitkisinde sülfat taşıyıcı genler üzerine etkileri ve arabidopsis'te selenyum homeostazında OsSULTR1;1 geninin fonksiyonel karakterizasyonu
NOREEN ASLAM
Doktora
İngilizce
2024
BiyoteknolojiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. EKREM GÜREL
- Türkiye'de yetiştirilen yerel mercimek türlerinden protein izolasyonu, karakterizasyonu ve fonksiyonel özelliklerinin incelenmesi
Protein isolation from local lentil varities grown in Turkey, and the investigation of functional properties and characterization of lentil protein isolates
ZEYNEP SALİHA GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI CAN KARAÇA
- Revealing the analytical potential of FcγRIa (CD64) as a ligand molecule for IgG1 capture and antigen sensing: Evaluation of Fcγria ectodomain via molecular dynamics
IgG1 yakalama ve antijen algılama için ligand molekülü olarak FcyRIa'nın (CD64) analitik potansiyelinin ortaya çıkarılması: FcyRIa ekto bölgesinin moleküler dinamikler yoluyla değerlendirilmesi
EDA ÇAPKIN
Doktora
İngilizce
2023
BiyolojiSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. MERAL YÜCE
- Characterization of the LSD1 gene in the cotton genome and the expression profile of LSD1 in drought and salinity
Pamuk genomunda LSD1 geninin karakterizasyonu ve LSD1'in kuraklık ve tuzlulukta ekspresyon profili
AYŞE ARUCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT UÇARLI