Integrating in silico and in vitro approaches: Cytotoxicity and enzymatic activity of xenobiotics in different fish cell lines
In silico ve in vitro yaklaşımların bütünleştirilmesi: Ksenobiyotiklerin farklı balık hücre dizileri üzerindeki sitotoksisitesi ve enzimatik aktiviteye etkisi
- Tez No: 543919
- Danışmanlar: PROF. DR. MELEK SAÇAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Çevre Mühendisliği, İstatistik, Chemistry, Environmental Engineering, Statistics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 245
Özet
Bu çalışmada, beş kantitatif yapı-toksisite ilişkisi (QSTR) modeli geliştirilmiştir. Çeşitli kimyasalların Poeciliopsis lucida hepatokarsinom hücre dizisi (PLHC-1) kullanılarak üç farklı test - etoksiresorufin-O-deetilaz enzimi (EROD), neutral red (NR) ve 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolyum bromit (MTT) ile sitotoksisitesi ölçülmüş ve bu veriler kullanılarak üç QSTR modeli geliştirilmiştir. EROD, NR and MTT testleri sırasıyla enzimatik aktivite, lizozomal hasar ve mitokondriyal aktiviteyi göstermektedir. Diğer iki QSTR modeli ise akvaryum balığı (GFS), Carassius auratus'un pul dokusuna ve fathead minnow (FHM), Pimephales promelas'ın epitel hücre dizisine ait NR verisi kullanılarak geliştirilmiştir. Modellerdeki tanımlayıcılar QSARINS 2.2.1 yazılımında bulunan araçlarla seçilmiştir. Tüm QSTR modelleri Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü'nün (OECD) belirlediği ilkelerle uyumlu olacak şekilde geliştirilmiş ve dâhili ve harici olarak doğrulanmıştır. pEC50,EROD[PLHC-1] modeli bir tanımlayıcı, pEC50,NR[GFS] modeli iki ve pEC50,NR[PLHC-1], pEC50,NR[FHM] ve pEC50,MTT[PLHC-1] modellerinin her biri üçer tanımlayıcılıdır ve bu tanımlayıcılar DRAGON 6.0 yazılımı ile hesaplanan tanımlayıcılardır. Geliştirilen QSTR modellerinin tahmin performansı, farklı yapıda ve deneysel sitotoksisite verisi bulunmayan kimyasalların oluşturduğu birer harici set ile test edilmiştir. pEC50,NR[PLHC-1], pEC50,NR[GFS], pEC50,MTT[PLHC-1], pEC50,EROD[PLHC-1] ve pEC50,NR[FHM] modellerinin harici set kimyasallarını yapısal olarak kapsama yüzdeleri sırasıyla %98.6, %95.0, %98.3, %92.1 ve %89.1 olarak bulunmuştur. Fathead minnow modeli dışında, harici set kimyasalları için deneysel in vivo ve tahmin edilen in vitro değerleri arasında orta veya güçlü korelasyon gözlemlenmiştir. Bu çalışmada geliştirilen QSTR modelleri, çeşitli kimyasalların akut balık toksisitelerinin değerlendirilmesinde bir hızlı öntarama ve önceliklendirme sağlayabilir ve kapsamlı toksisite testlerine olan ihtiyacı azaltabilir.
Özet (Çeviri)
In the present study, five Quantitative Structure-Toxicity Relationship (QSTR) models were generated. Three QSTR models were developed for the cytotoxcity (pEC50) of diverse chemicals to Poeciliopsis lucida hepatocarcinoma cell line (PLHC-1) measured with three assays, namely ethoxyresorufin-O-deethylase enzyme (EROD), neutral red (NR) and 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assays. EROD, NR and MTT assays reflects enzymatic activity, lysosomal and mitochondrial activity, respectively. The other two QSTR models were generated using the NR data for goldfish (GFS), Carassius auratus, scale tissue and fathead minnow (FHM), Pimephales promelas, epithelial cell line. Descriptors appearing in each model were selected via the tools implemented in QSARINS 2.2.1 software. All QSTR models were generated in line with the Organization of Economic Co-operation Development (OECD) principles and validated both internally and externally. pEC50,EROD[PLHC-1] model had one descriptor, pEC50,NR[GFS] had two and each of pEC50,NR[PLHC-1], pEC50,NR[FHM] and pEC50,MTT[PLHC-1] models had three descriptors from DRAGON. The external predictivity of the generated QSTR models were tested using structurally diverse chemicals with no experimental cytotoxicity data. Structural coverage of the pEC50,NR[PLHC-1], pEC50,NR[GFS], pEC50,MTT[PLHC-1], pEC50,EROD[PLHC-1] and pEC50,NR[FHM] models for the external set compounds were 98.6%, 95.0%, 98.3%, 92.1% and 89.1%, respectively. A moderate/strong correlation was observed between the experimental in vivo and predicted in vitro values for the external set chemicals, except fathead minnow. The generated QSTR models may provide an initial, rapid screening and prioritization of these diverse chemicals for the acute fish toxicity assessment and reduce the need for extensive in vivo toxicity testing.
Benzer Tezler
- Sanal tarama ve çok boyutlu moleküler modelleme yöntemleri ile p53-MDM2 potansiyel inhibitörlerinin belirlenmesi
Identification of p53-MDM2 potential inhibitors with virtual screening and multidimensional molecular modeling methods
GÜLŞAH AYDIN
Doktora
Türkçe
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
PROF. DR. SERDAR DURDAĞI
- Systems biomedicine oriented multi-omics data integration to unveil molecular signatures and repositioned therapeutics in pituitary neuroendocrine tumors
Hipofiz nöroendokrin tümörlerde moleküler işaretçilerin ve yeniden konumlandırılmış terapötiklerin sistem biyotıp odaklı çoklu omik veri entegrasyonu ile araştırılması
BÜŞRA AYDIN
Doktora
İngilizce
2021
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM YALÇIN ARĞA
- Bacillus subtilis GntR ailesine ait LutR transkripsiyon faktörünün doğrudan kontrolü altındaki genlerin CHIP ve EMSA yöntemleriyle belirlenmesi
Determination of genes under the direct control of GntR-type transcriptional factor LutR in Bacillus subtilis PY79 by CHIP and EMSA methods
MURAT KEMAL AVCI
Doktora
Türkçe
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN KARATAŞ
- Multiomics approaches to overcome drug resistance in cancer
Kanserde ilaç direncinin üstesinden gelmek için multi-omik yaklaşımlar
BARIŞ KÜÇÜKKARADUMAN
Doktora
İngilizce
2021
Genetikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAY GÜRE
- Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid
Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı
YASEMİN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR