Gene expression during aortic arch development and remodeling in chick embryos- A time lapsed network analysis
Tavuk embriyolarında aortik ark gelişimi ve yeniden şekillenme sırasında gen ekspresyonu- Zamana bağlı ağ analizi
- Tez No: 492497
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KEREM PEKKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Genetik, Makine Mühendisliği, Science and Technology, Genetics, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Embriyonik aortik arklar (AA), büyük ölçekli vasküler morfogeneze ve yeniden şekillenmeye maruz kalan, bilateral olan çifte yerleşimli damarlardır. Hemodinamik ve büyümeyle ilişkili AA adaptasyonundaki başarısızlık, bir dizi konjenital kalp hastalığı (KKH) anatomisine neden olur. KKH etiyolojisini anlamak için bu damarların genetik öğeleri arasındaki düzenleyici mekanizmaları ve çapraz etkileşimi tanımlamak ve prediktif hesaplama modellerini arıtmak için bu bilgiyi birleştirmek kritik önem taşır. Önceki çalışmamızda, tavuk embriyonik AA'nın damar çapı ve duvar kesme gerilimi (WSS) değerleri açısından üç boyutlu hızlandırılmış büyüme verilerini yeniden yapılandırdık. Mevcut çalışma, tavuk embriyosunda Hamburger & Hamilton Evreleri (HH) 18, 21 ve 24'te AA'daki temel biyolojik yolların ekspresyon profillerini taramak ve bu verileri önceki vasküler büyüme ve mekanik yükleme sonuçlarımız ile ilişkilendirmeyi amaçlamaktadır. RT-qPCR, anjiogenezis, kardiyovasküler gelişme ve sol ve sağ lateral arkuslar için yapısal ve apoptoz ile ilgili genler için gerçekleştirildi. İlişkili genlerin davranış ve aktivasyon periyotlarını karşılaştırmak için korelasyon ve yeni zirve ekspresyon analizi yapıldı. Kullanılabilir protein ağları, moleküller arasındaki etkileşimleri araştırmak ve gelecekteki hesaplama tahminlerinde kullanılabilecek büyük hiyerarşileri vurgulamak için zamana göre çözümlenmiş verilerle entegre edildi. Bu analizlere dayanarak, WSS ve çaptaki değişikliklerle bağlantılı iki tip ekspresyon trendi tespit edildi. Aortik arkların erken dönemde sol / sağ olarak biçimlendirilmesine katkı sağlayabilecek genetik aktivitenin düzenlenmesinde WSS'nin önemli bir etkisi olduğu gözlemlendi. WSS'nin etkisi, doğrudan TGFβ2 dışındaki anjiyojenezle ilişkili genlerin yanı sıra hücre dışı matris, sitoskeleton ve apoptoz ile ilişkili genler üzerinde görüldü. Zamana göre çözümlenmiş ağımız, WSS ile ilişkili genlerin, VEGF, FGF8 ve TGFβ2 gibi kritik büyüme faktörlerinin aktivitesini koordine ettiğini gösterdi. Dahası, sol ve sağ AA'nın gen ekspresyonundaki farklılıklar, AA'nın daha sonraki asimetrik morfogenezinin bir göstergesi olabilir. Bu bulgular, kardiyak morfogenezin karmaşık süreçleri ve KKH'na neden olan sorunlar hakkındaki anlayışımızı daha da ilerletebilir.
Özet (Çeviri)
Embryonic aortic arches (AA) are bilaterally paired, transitional vessels that are subjected to large-scale vascular morphogenesis and remodeling. Failures in AA patterning based on hemodynamic and growth-related adaptations cause a spectrum of congenital heart disease (CHD) anatomies. It is critical to identify regulatory mechanisms and cross-talk between the genetic elements of these vessels to understand the etiology of CHD and incorporate this information to refine predictive computational models. In our previous work, we reconstructed the three-dimensional (3D) time-lapsed growth data of chick AA in terms of vessel diameter and wall shear stress (WSS) values. The current study aims to screen expression profiles of fundamental biological pathways in the AA at early embryonic Hamburger & Hamilton Stages (HH) of 18, 21 and 24 in the chick embryo, and correlate these data with our previous vascular growth and mechanical loading results. RT-qPCR was performed for angiogenesis, cardiovascular development, and structural and apoptosis-related genes for the left and right lateral arches. Correlation and novel peak expression analysis were conducted in order to compare the behavior and activation period of the associated genes. Available protein networks were integrated with our time-resolved data to investigate the interactions between molecules and highlight major hierarchies to be used in future computational predictions. Based on these analyses, two types of expression patterns, correlated to changes in WSS and diameter, were detected. It was observed that the WSS has a major effect in the regulation of genetic activity, which may contribute to the early left/right patterning of aortic arches. Effect of WSS was seen directly on angiogenesis-related genes other than TGFβ2 as well as extracellular matrix, cytoskeleton and apoptosis-related genes. Our time-resolved network demonstrated that genes correlated with the WSS coordinate the activity of critical growth factors such as VEGF, FGF8 and TGFβ2. Moreover, differences in the gene expression of left and right AA might be an indicator of later asymmetric morphogenesis of the AA. These findings may further our understanding of the complex processes of cardiac morphogenesis and errors that result in CHD.
Benzer Tezler
- Acil servise göğüs ağrısı ile başvuran hastalarda potansiyel ölümcül nedenlerin göstergesi olarak mikro rna düzeylerinin araştırılması
Investigation of the micro rna levels as an indicator of potentially fatal cause in patients presenting to the emergency department with chest pain
AHMET UYANIK
- Torasik aortik anevrizmalarında oksidatif stres ve apoptozla ilişkili gen anlatımlarının incelenmesi
Investigation of gene expressions related to oxidative stress and apoptosis in human thoracic aortic aneurysms
ZELAL ADIGÜZEL
Doktora
Türkçe
2014
Moleküler Tıpİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ŞEKÜRE NAZLI ARDA
DR. CEYDA AÇILAN AYHAN
- Metabolik sendromlu sıçanlarda vitamin D'nin aterogenezle ilişkili aday genlerin ifade düzeyine etkisi
The effect of vitamin D on the expression levels of candidate genes associated with atherogenesis in rats with metabolic syndrome
BETÜL ZORKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Genetikİstanbul ÜniversitesiGenetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE EVRİM BAYRAK
DOÇ. DR. FATMA DAĞISTANLI
- Apomikt Boechera holboellii (Hornem.) Á. Löve & D. Löve anter gelişimine katılan bazı gen ifadelerinin belirlenmesi
Identification of some gene expression during anther development in apomict Boechera holboellii (Hornem.) Á. Löve & D. Löve
HAKAN ÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
BiyoteknolojiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KEMAL MELİK TAŞKIN
- Astım tanılı çocuklarda astım atak sırasında ve sonrasında nefeste mikro-RNA gen expresyonu
Micro-RNA gene expression during and after asthma attack for children diagnosed with asthma
BİLGE ERDOĞDU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2016
Allerji ve İmmünolojiGaziantep ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM KESKİN