The effect of alcohol addiction on mrna and microrna expression in brain tissue
Alkol bağımlılığının beyin dokusundaki mikrorna ve mrna üzerine etkisi
- Tez No: 428472
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FAHRİ AKBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Moleküler Tıp, Uyuşturucu Alışkanlığı ve Alkolizm, Genetics, Molecular Medicine, Drug Addiction and Alcoholism
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Alkolizm genetik, epigenetik ve çevresel faktörlerden etkilenen kronik ve kompleks bir hastalıktır. Alkol bağımlılığı sinaps esnekliği ve nöronal fonksiyonlarla ilişkilidir. Bu nöroadaptasyonlar beyinde uzun süreli sinyal yolaklarında,gen transkripsiyonlarında ve protein fonksiyonlarında değişeme sebep olmaktadır. Bağımlılık durumunda beyinde meydana gelen kompleks değişikliklerin aydınlatılmasında, beynin farklı bölgelerinde ve belli zaman aralıklarında ortaya çıkan gen ekspresyonlarının ve genler arası etkileşimlerin bilinmesi gerekmektedir.Alkolün etkisiyle ekspresyonu değiştiği bilinen mRNA ve mikroRNA'lar da mevcuttur. MikroRNA'lar birçok hücresel fonksiyonların kontrol edilmesinde rol oynamaktadır. miRNA lar küçük, oldukça kompakt, kodlama yapmayan RNA lardır. Post transkripsiyonel seviyede gen ekspresyonunu düzenler.Beyinde bir çok eksprese olan miRNA bulunmaktadır ve bunlar nöron farklılaşması, nöronal esneklik, nörön yenilenmesi, davranış ve bağımlılıkla ilşkilidir. Bu çalışmadaki, alkol bağımlılığı ve alkol yoksunluğu durumunda beyin dokusunda ortaya çıkan mikroRNA ve mRNA ekspresyon profili araştırılmıştır. Alkol bağımlılığının insan beyni üzerindeki moleküler etkilerini anlamak için alkolik sıçan modelleri ve onların beyin dokuları kullanılmıştır. Çalışmada toplam 18 olmak üzere üç grup sıçan kullanılmıştır. Birinci grupta etanol kullanılarak bağımlı hale getirilmiş, ikinci grupta etanol kullanılarak bağımlı hale getirildikten sonra alkol verilmesi kesilerek yoksunluk modeli oluşturulmuş, diğeri ise sağlıklı sıçanlar kontrol grubu olarak hazırlanmıştır. Üç hafta sonunda beyin dokularından (hipokampus, korteks ve striatum) RNA izolasyonları yapılıp, mikroarray ile mRNA ve mikroRNA profil analizleri yapılmıştır. Biyoinformatik analizlerle microarray sonuçları yorumlanmış ve buna bağlı olarak miRNA-mRNA ilşki analizleri yapılmıştır. Bağımlılıkta alkol ile tetiklenen çok sayıda mRNA ve mikroRNA ekspresyonlardaki değişiklikler belirlenmiştir. Korteks, hipokampus ve sitriatum bölgelerinde incelemeler yapılmıştır.Kortekste 2074 mRNA ve 171 miRNA, hipokampusta 2818 mRNA ve 251 miRNA ,striatumda da 2768 mRNA ve 178 miRNA ekspresyonunun değiştiği görülmüştür. Bu beyin bölgeleri sinyal iletiminin geçtiği bölgeler olduğu için alkol bağımlılığı ve yoksunluğunda ekspresyonu değişen genleri içermektedir. En belirgin farklı eksprese olan genler için realtime PCR ile validasyon çalışmaları yapılmıştır. Analiz sonucu ve validasyonu yapılmış genlerden gen ontology analizini kullanarak bu genlerin; davranış, membran potansiyeli, sinaptik esneklik, nöron farklılaşması, myelinizasyon, hücre döngüsü, kromatin organizasyonu ve transkripsiyon ile ilişkili oldukları belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Alcoholism is a chronic and complicated disease that effected by genetic, epigenetic and environmental factors. Alcohol addiction have been caused aberrances in synaptic plasticity and neuronal functions. This neuroadaptations in brain is associated with long- lasting dysregulation of gene transcription, protein expression and signaling systems in the central nervous system. It's essential for identification of molecular changing of different brain regions according to gene expression and interaction. The role of micro RNAs (miRNAs) as intermediaries of brain gene expression variations stimulated by alcohol. miRNAs are little, definitely preserved, noncoding RNA molecules that regulate gene expression at the post-transcriptional level. miRNAs are extremely expressed in the brain and have a significant factor in a type of biological functions, including neuronal distinction, synapse arrangement, homeostatic synaptic plasticity, neuronal degeneration, behavior and addiction. In this study, our aim is to detect of microRNA and mRNA expression profile in the case of ethanol addiction and withdrawal. Ethanol used for addicted rats models in order to understand molecular effects of alcohol addiction on the brain. Totally, 18 rats in three groups were used. First group became alcohol addicted by using ethanol, second group became alcohol withdrawal by using ethanol and another were the control group. After 21 days rats became addicted, hippocampus, cortex and striatum were extracted and used for gene expression analysis. After isolation of RNA's from brain tissues, samples were used for microRNA and mRNA microarray profile analysis. A bioinformatic strategy with microarray analysis, quantitative real time PCR, bioinformatic analysis and messenger RNA-microRNA combinative analysis revealed expresssion models expressive of a diruption in neuroplasticity and synaptic processes. The results elucidated differenciated mRNA and microRNA expression profile in alcohol dependence and withdrawal rat model. About 2074 mRNA and 171 miRNA in prefrontal cortex, 2818 mRNA and 251 miRNA in hippocampus, 2768 mRNA and 178 miRNA in corpus striatum were significantly change. Some of the mRNAs and miRNAs was affirmed by qPCR. Gene ontology classes of differential expression indicated to useful steps generally corresponding to neuroadaptation synaptic plasticity and neurotransmission. Learning informations of molecular mechanism of alcohol addiction guides to improvement of possible treatment methods for this syndrome.
Benzer Tezler
- Hepatosellüler karsinomada kemik morfojenik protein 9 (BMP9)'un siRNA ile baskılanarak fonksiyonel analizi
Functional analysis of siRNA-mediated knock-down of bone morphogenetic protein 9 (BMP9) in hepatocellular carcinoma
TUĞÇE YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
GenetikTurgut Özal ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER FARUK HATİPOĞLU
- Dulsitol'ün çeşitli meme kanseri hücrelerinde apoptotik etki mekanizmalarının araştırılması
Investigation of apoptotic effect mechanisms of dulsitol in various breast cancer cells
BETÜL YANIK
- THP-1 kökenli M1 makrofaj hücreleri ile indüklenen nöroinflamatuar yanıtın düzenlenmesinde protokateşuik asit'in etkilerinin hücre kültüründe araştırılması
Investigation of the effects of protocatechuecuic acid in cellculture on regulating the neuroinflammatory response induced by M1 macrophage cells of THP-1 origin
FIDAN BAYRAMOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyoteknolojiEskişehir Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖZDE AYDOĞAN KILIÇ
PROF. DR. MİRİŞ DİKMEN
- Effect of medicinal plants Epilobium hirsutum L. and Viscum album L. on rat liver flavin-containing monooxygenase activity and expression
Tıbbi bitkiler Epilobium hirsutum L. ve Viscum album L.'nin sıçan karaciğer mikrozomal flavin monooksijenaz (FMO) aktivitesi ve ekspresyonu üzerine etkileri
HASAN UFUK ÇELEBİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE MİNE GENÇLER ÖZKAN
PROF. DR. ORHAN ADALI
- Sıçan beyninde nikotin uygulamasının mch ve mchr1 ekspresyonu üzerine etkileri
The effects of nicotine administration on the mch and mchr1 expression in the rat brain
MEVSİM GÜLİZ SEZER