Optimization of nucleic acid delivery via cationic polymers for genome engineering
Genomik düzenleme için nükleik asitlerin katyonik polimerler ile iletilmesinin optimizasyonu
- Tez No: 562459
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE ELİF ERSON BENSAN, DR. FERHAN AYAYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Bitki kültürü, Genetik mühendisliği, Genetik transformasyon, Polimer kompleksler, Transfeksiyon, Plant culture, Genetic engineering, Genetic transformation, Polymer complexes, Transfection
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Genom mühendisliğinin en zorlu yönlerinden biri, plazmit, oligonükleotit, RNA ve protein gibi genom düzenleme bileşenlerinin hücrelere iletilmesidir. Bu çalışmada laboratuvarımızda sentezlenen katyonik polimer poli (2-hidroksipropilen imin) (pHP), kültürdeki hücrelerin canlılığını korurken yeterli miktarda nükleik asit molekülünün iletilip iletilmediğini görmek üzere test edildi. Katyonik polimer ile nükleik asit iletme yönteminin bitki ve memeli hücreleri için uygulanabilirliği gösterildi. Çeşitli plazmit ve oligonükleotit iletme parametreleri optimize edildi. Sentezlenen pHP'nin çalışma konsantrasyonunun mısır protoplastları için 2 mg/mL ve HEK239 hücre hattı için 10 mg/mL olduğu gösterildi. Plazmit iletimi için en önemli parametrenin DNA/polimer oranı olduğu keşfedildi. Oligonükleotit iletimi için eğer polipleks boyutları daha küçük tutulursa, iletim verimliliğinin arttığı keşfedildi. Ek olarak, artan miktarda oligonükleotitlerin ve polimerin kültürdeki hücrelerin canlılığını olumsuz yönde etkilediği gösterildi. Son olarak, CRISPR/Cas9 ve Oligonukleotit Hedefli Nükleotit Değişimi (OHND) ile genomik düzenlemenin bileşenlerin katyonik polimer ile iletilmesi araştırıldı. Bu çalışmada, CRISPR/Cas9 sistemi ile genomik GFP geninin işlevsiz hale getirilebildiği gösterildi. Bu polimerin nükleik asit iletiminde kullanılması zor transforme olan bitki hücrelerinde genom mühendisliği alanında farklı uygulamalara olanak sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
One of the most challenging aspects of genome engineering is the delivery of genome editing components such as plasmids, oligonucleotides, RNA and protein. In this work, in-house synthetized cationic polymer poly (2-hydroxypropylene imine) (pHP) was tested in order to achieve substantial delivery efficiency while preserving high culture viability. Applicability of this cationic polymer mediated nucleic acid delivery method for both plant and mammalian cells were demonstrated. Several parameters of plasmid and oligonucleotide delivery were optimized. It was demonstrated that the working concentration of the synthesized pHP was 2 mg/mL for maize protoplasts and 10 mg/mL for HEK239 cell line. Most crucial parameter for plasmid delivery was DNA to polymer ratio. For oligonucleotide delivery, it was discovered that if the polyplex sizes kept smaller, the delivery efficiency increased. Additionally, it was shown that increased amounts of oligonucleotides and polymer have adversely affected culture viability. Finally, CRISPR/Cas9 and Oligonucleotide Targeted Nucleotide Exchange (OTNE) mediated genome editing by delivering the editing components via cationic polymer was investigated. Successful CRISPR/Cas9 mediated knockout of genomic GFP gene was demonstrated in plant cells. Use of this polymer as a mediator of nucleic acid delivery to plant cells may have further applications in genome engineering in hard to transform plant cells.
Benzer Tezler
- Machine learning assisted force field development for nucleic acids
Nükleik asitler için makine öğrenimi destekli kuvvet alanı geliştirilmesi
GÖZDE İNİŞ DEMİR
Doktora
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ADEM TEKİN
- Karbon nanotüp-nükleik asit konjugatlarının hazırlanması, gen aktarımında kullanım potansiyellerinin incelenmesi
Preparation of carbon nanotube-nucleic acid conjugates, investigation its potential in gen delivery
CANER GEYİK
- Keçi tereyağında nükleik asit izolasyon yöntemi optimizasyonu ve gerçek zamanlı PCR yöntemiyle olası tağşiş oranlarının tespiti
Optimization of nucleic acid isolation method in goat butter and determination of possible adulteration rate by real-time PCR method
ERDEM ARTUVAN
Doktora
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiMersin ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH AKSAY
- Development of nucleic acid coated nanoparticle based lateral flow assay for Salmonella detection
Salmonella tanısı için nükleik asit kaplanmış silika nanoparçacık tabanl yatay akış testinin geliştirlmesi
MÜSLÜM KAAN ARICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Development of nucleic acid coated nanoparticle based lateral flow assay for E. Coli detection
E. Coli tanısı için nükleik asit kaplanmış silika nanoparçacık tabanlı yatay akış testinin geliştirilmesi
DOĞA BİNGÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
DOÇ. DR. MAHMUT DENİZ YILMAZ