Biomineralization with engineered cellular systems
Genetiği değiştirilmiş hücreler ile biyomineralizasyonun sağlanması
- Tez No: 572760
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Genetik, Biotechnology, Bioengineering, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hidroksiapatit (HAP), kemik biyomineralizasyon işleminin son ürünüdür ve HAP oluşumu, hücre dışı matrikse (ECM) salgılanan proteinler, enzimler ve küçük moleküller tarafından kontrol edilir. Bu moleküller arasında, alkalin fosfataz (ALP), HAP kristallerinin oluşmasını sağlar ve kolajen olmayan proteinler, kristal çekirdeklenmesini, büyümesini kontrol eder ve kristal oluşumunu inhibe eder. Osteokalsin (OCN) ve osteopontin (OPN), mineralizasyon olaylarını kontrol eden ve ECM' de en çok bulunan kolajen olmayan proteinlerdir. Bu çalışmada, kontrollü kristal büyümesini sağlamak için OCN ve OPN'nin HAP kristal oluşumu üzerindeki etkisi incelenmiştir. OCN ve OPN'nin oluşan minerallerin kristal yapısı üzerindeki etkilerini anlamak için in vitro biyomineralizasyon deneyleri yapılmıştır. OCN kristal büyümesini azaltır, daha düzgün kristal oluşumuna yol açar ve mineralizasyonu inhibe ederken, OPN Ca / P oranını düşürür ve daha hızlı mineral oluşumu sağlar. Ayrıca, kemik hücre dışı matrisinde bulunan proteinlerin ifade edilmesini sağlamak amacıyla genetiği değiştirilmiş bir hücre hattı oluşturulmuştur. Bu amaçla, kemik mineral oluşumunu kontrol eden, en çok bulunan kolajen olmayan proteinler olan OCN ve OPN proteinlerini ifade edebilecek genetik kasetler oluşturulmuştur. Bu şekilde, boyut, şekil ve Ca / P oranı kontrol edebilmek ve kemik tipi mineraller üretmek mümkün olabilecektir. Sistemimiz, literatürdeki kimyasal sentez yöntemleriyle karşılaştırıldığında HAP oluşumuna biyomimetik bir yaklaşım sunmaktadır. Mevcut bulgularımızın, rejeneratif tıp ve kemik dokusu mühendisliğinde, kemik biyomineralizasyonunda yenilikçi yaklaşımlara yol açacağına inanıyoruz.
Özet (Çeviri)
Hydroxyapatite (HAP) is the final product of bone biomineralization process and HAP formation is controlled by proteins, enzymes and small molecules secreted to extracellular matrix (ECM). Among these molecules, alkaline phosphatase (ALP) leads formation of HAP crystals and noncollagenous proteins control crystal nucleation and growth, and inhibit crystal formation. Osteocalcin (OCN) and osteopontin (OPN), are the most abundant noncollagenous proteins in ECM, which controls mineralization events. In this study, effect of OCN and OPN on HAP crystal formation was studied in order to achieve controlled crystal growth. In vitro biomineralization assays were conducted to understand the effect of OCN and OPN on the crystal structure of as formed minerals. While OCN decreases crystal growth rate and inhibit mineralization, which leads to more uniform crystal formation, OPN provides faster mineral formation with reduced Ca/P ratio. Moreover, a mammalian engineered cell line was constructed to achieve expression of bone extracellular matrix (ECM) proteins. For this purpose, genetic cassettes were produced to express OCN and OPN proteins, which are the most common non-collagen proteins that control bone mineral formation. By this way, production of bone type minerals with controlled size, shape and Ca/P ratio can be possible. Our system provides a truly biomimetic approach to HAP formation compared to chemical synthesis methods in literature. We believe our current findings will lead to innovative approaches for bone biomineralization in regenerative medicine and bone tissue engineering.
Benzer Tezler
- Azo boyası içeren tekstil arıksuyunun anaerobik olarak arıtılması ve renk giderimi
Başlık çevirisi yok
FİLİZ TAKIMCI
- Kayabaşı (Kanköy-Yomra-Trabzon) cevherinde toprak ve bitki jeokimyasının uygulanması
An aplication of soil andplant geochemistry around the Kanköy (Yomra-Trabzon
ABDURRAHMAN LERMİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ VAN
- Identification of crystal face specific sapphire binding peptides by phage display technology
Safir kristal yüzeylerine spesifik peptidlerin phage display yöntemi ile belirlenmesi
ASİYE ARZU ÖZMÜŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANDAN TAMERLER BEHAR
PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
- Mitral darlığı olan romatizmal kapak hastalarında plazma osteopontin düzeyi ve ekokardiyografik bulgularla ilişkisi
Plasma osteopontin levels in rheumatic valvular disease patients with mitral stenosis and its relation with echocardiographic parameters
ERCAN ÖZTÜRK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2005
KardiyolojiHacettepe ÜniversitesiKardiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ENVER ATALAR
- Nano boyutlu hidroksiapatit kristalizasyonunun polielektrolitlerle kontrolü
Control of nano size haydroxyapatite crystallization by polyelectrolytes
ÖZLEM DOĞAN
Doktora
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUALLA ÖNER