Development of optogenetic tools based on cryptochrome protein
Cryptochrome protein tabanlı optogenetik araç geliştirme
- Tez No: 439391
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURİ ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Biology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Işık, ışığa duyarlı proteinler aracılığı ile sinyal yolaklarının kontrolünü sağlamak için kullanılır, bu sistem optogenetik olarak adlandırılır. Işığa duyarlı yeni aday proteinlerin bilinen optogenetik araçlara uyarlanması hücresel aktivitelerin ışık ile daha kesinlikte gözlemlenmesini ve kontrol edilmesini sağlayabilir. Çoğu organizmada sirkadiyen ritimleri resetleyen Cryptochrome proteinleri potansiyel optogenetik araçlar olarak oldukça ilgi çekicidir. Drosophila Cryptochrome (CRY) proteini fotoreseptördür, dolayısıyla, Drosophila CRY proteininin memeli hücrelerine aktarımı bu hücreleri ışığa duyarlı yapabilir. Bu çalışmada, Drosophila CRY proteini kullanılarak yeni bir optogenetik araç geliştirmek amaçlanmıştır. Memeli hücrelerinde endojen gen ekspresyonu ve protein aktivitesini ışıkla kontrol etmek için, Drosophila CRY proteini ve onun ışık partneri Jetlag proteini kullanılmıştır. Bu ışık ışık sistemini kullanarak, endojen bir genin ifadesini kontrol etmek için Retinoid X Reseptör (RxR) proteinin ligand bağlanma domaini silinerek dimerizasyonu engellenmiş ve ışık verildiği zaman CRY ve JET proteinlerinin bir araya gelerek RxR ın dimerize olmasını sağlaması ve p21 ekspresyonunu aktive edebilmesi beklenmiştir. RxR-CRY ve RxR-JET konstraktları HEK293T hücrelerinde olarak eksprese edilmiş ve bu hücreler 0,02mW/cm2 ışık şiddetine maruz bırakılmıştır. Öncelikle, p21 mRNA artışı kuantatif PCR ( qPCR) ile gösterilmiştir. Ardından 36 saate kadar ışık muamelesine bırakılan hücrelerle yapılan immunoblot sonuçları p21 proteinin ışığa bağımlı olarak arttığını göstermiştir. Sonuç olarak, Drosophila Cryptochrome proteininin iyi bir optogenetik araç adayı olduğu bulunmuştur. Bu sistem klasik gen regülasyon sistemlerine alternatif önermektedir ve araştırma ve biyoteknolojik amaçlar için yaygın bir kullanım alanı bulabilir.
Özet (Çeviri)
Light is used to control signaling pathways via photosensitive proteins, this technology is called optogenetics. Adoption of new light sensitive proteins into optogenetic methods improves the control and observation of cellular events with high temporal precision. Cryptochrome proteins which have function to reset circadian rhythms in many organisms are highly attracted as possible optogenetic tools. Drosophila Cryptochrome (CRY) is photosensory receptor; therefore introduction of Drosophila CRY into mammalian cells can render these cells sensitive to light. In this study, it is aimed the development of a new optogenetic tool by using Drosophila CRY protein. To develop a molecular tool to control endogenous gene expression and protein activity by light in mammalian cells, it was exploited that the light-dependent interaction between Drosophila CRY and Jetlag proteins. To test regulation of an endogenous gene expression with this light system, Retinoid X Receptor (RxR) protein was used without dimerization domain, and it was expected that light induced interaction between CRY and JET allow dimerization of truncated RxR, then activate p21 gene expression. Both Rxr-dCRY and Rxr-JET constructs were expressed in HEK293T cells and these cells were exposed the black light at 0,02mW/cm2 intensity. Firstly, p21 mRNA upregulation was shown by qPCR light-dependently. Then, immunoblotting assays up to 36 hrs. showed that p21 protein expression enhanced upon light exposure. In conclusion, it was found that Drosophila CRY is good candidate as an optogenetic tool. This system offers an alternative to classical gene regulation systems and may find large application area for research and biotechnological purposes.
Benzer Tezler
- Optogenetik uyarımla NF-κB aktivasyonu yapan bir yöntemin MSS'de inflamasyonun primer depresyon patofizyolojisindeki rolünün incelenmesi amacıyla In Vivo koşullar için geliştirilmesi
Development of A method activating NF-κB by optogenetic stimulation for In Vivo conditions to examine the role of CNS inflammation in the pathophysiology of primary depression
EMRE CEM ESEN
Doktora
Türkçe
2023
PsikiyatriHacettepe ÜniversitesiTemel Nörolojik Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE EREN KOÇAK
- Migren tedavisinde kullanılmak üzere geliştirilen hibrit nanopartiküllerin In Vitro ve In Vivo etkinliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of In Vitro and In Vivo activities of hybrid nanoparticles developed for the treatment of migraine
MELİH ZEKİ KAYA
Doktora
Türkçe
2023
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL PEHLİVAN
- Tuz stresi altındaki fesleğen bitkisinde sekonder metobolitlerin ontogenetik varyasyonunun belirlenmesi üzerine bir araştırma
An investigation on the determination of ontogenetic variations of secondary metabolites in basil plants subjected to the salt stress
GAMZE ÜREGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
FizyolojiIğdır ÜniversitesiOrganik Tarım İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHİTTİN KULAK
- Küçükçekmece Gölü'nde yaşayan gümüşbalığı (Atherina (hepsetia) boyeri Risso, 1810)'nın biyolojisi ve ontogenetik gelişmesi
The Biology and ontogenetic development of the boyer's sand smelt (Atherina (hepsetia) boyeri Risso 1810) in Küçükçekmece Lake
ÖMER ALTUN
- Oğulotu (Melissa officinalis L.)'nda ontogenetik, morfogenetik ve diurnal varyabilitenin Ankara koşullarında belirlenmesi
Determination of ontogenetic, morphogenetic and diurnal variability in lemon balm (Melissa officinalis L.) in Ankara conditions
MESUT UYANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
ZiraatAnkara ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL GÜRBÜZ