A droplet-based platform for high throughput screening of drug administered cells
Damlacık tabanlı platformda ilaca maruz bırakılmış hücrelerin hızlı çıktı görüntülemesi
- Tez No: 577571
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
2000li yıllardan beri sürekli gelişmekte olan damlacık tabanlı mikro-akışkan sistemler, gelişmiş hassasiyette olmaları, otomatize edilebilmeleri ve yüksek çıktı alınabil- mesi itibariyle geleneksel yöntemlere kıyasla daha faydalıdır. Bu tezde, mühendislik ve biyoloji, damlacık tabanlı mikroakışkan sistemde birleştirilmiş; farklı mikroakışkan bi- yoreaktör tasarımları test edilmiş, sürfaktan konsantrasyonu hücrelere olan toksisitesine karşı belirlenmiş ve akış oranları ayarlanmıştır. Deneysel çalışmalarda, RPL5 proteini yeşil floresan etiketli BY4743 ve NOP56 proteini kırmızı floresan etiketli EY0987 suşlarına hidroksiüre ve temsirolimus ilaçları uygulanmasıyla, bu proteinlerin ribozom biyojenezindeki işlevleri açıklanmaya çalışılmıştır. Hücrelerin tepkileri hücre alanlarına ve protein ifadelerine bakılarak ölçülmüştür. SOM analiz ile elde edilen çeşitli kümeleme yaklaşımları, aşırı/az ifade edilmiş genleri bir araya getirmiştir. Bu kümeler- deki genlerin genel fonksiyonlarını anlamak için bu kümelere gen zenginleştirme analizi uygulanmıştır. Hem deneysel hem de hesaplamalı elde edilen sonuçlar, ribozom bi- yojenezi kapsamında yorumlanmıştır. HU'nun hücre büyümesini engellediği ve NOP56 ve RPL5 genlerinin protein ifadesini azalttığı açıkça görülmüştür. Temsirolimus'un EY0987 suşu üzerinde hücre büyümesini engellemek ve Nop56 protein ifadesini azaltmak gibi etkileri varken, BY4743 suşu üzerindeki hücre büyümesi ve Rpl5 protein ifadesine etkisi açık değildir. SOM analizi, NOP56, NOP58 ve RPL5 genlerinin dahil olduğu kümelerin, ribozom biyojenezi, rRNA işleme ve nükleolus ile ilişkili olduğunu göstermektedir ve bu kümelerdeki genlerin 10-14 dakikalık rapamisin tedavisinden sonra bastırıldığını ortaya koymaktadır. Bu çalışma, nükleolar bileşenlerin ribozom biyojenezindeki rollerini açıklamaktadır ve ribozomal proteinlerle alakalı hastalıklara karşı yeni terapötik stratejilerin gelişmesine liderlik edeceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Droplet-based microfluidic systems move forward since 2000s having benefits compared to the conventional methods like improved sensitivity, automated and high throughput operation. This thesis involves a combined approach of the engineering and biological principles and analyses within the droplet-based microfluidic system. The performances of different microfluidic bioreactor designs were tested, and the surfactant concentration against the toxicity to cells and the flow rates were optimized. Diploid BY4743 strain with GFP tagged Rpl5 protein and haploid EY0987 strain with Nop56 protein were treated with hydroxyurea (HU) and temsirolimus drugs to understand the functions of these proteins in ribosome biogenesis. The responses of the cells were measured based on the cell area and the amount of protein expressions. SOM analysis was performed, and several clustering approaches gather the over- and underexpressed genes together. GO analysis was applied to these clusters to understand the cumulative functions of the genes in the clusters. The experimental and computational results on the response of the cells were interpreted within the context of ribosome biogenesis. HU inhibits cell growth, decreases cell dimension and protein expression of Nop56 and Rpl5, which function in ribosome biogenesis. Temsirolimus, inhibits EY0987 yeast cell growth, decreases cell dimension and protein expression of Nop56, whereas the drug effects on diploid BY4743 strain and Rpl5 protein are unclear. SOM analysis reveals that the clusters, in which NOP56, NOP58 and RPL5 are involved, are related to ribosome biogenesis, rRNA processing and nucleolus, and the genes in these clusters are suppressed after 10 to 14 minutes of rapamycin treatment. This study elucidates the role of nucleolar components, snoRNP proteins, in ribosome biogenesis and confidently lead to novel therapeutic strategies for ribosomal protein related diseases.
Benzer Tezler
- Development of an integrated lab-on-a-chip (LOC) platform for multidrug effect analysis
Çoklu ilaç etkisi analizi için entegre bir çip üstü laboratuvar platformunun geliştirilmesi
ALİ CAN ATİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
DOÇ. DR. ENDER YILDIRIM
- Development of Microwave/Droplet-Microfluidics Integrated Heating and Sensing Platforms for Biomedical and Pharmaceutical Lab-on-a-Chip Applications
Development of Microwave/Droplet-Microfluidics Integrated Heating and Sensing Platforms for Biomedical and Pharmaceutical Lab-on-a-Chip Applications
GÜRKAN YEŞİLÖZ
Doktora
İngilizce
2017
BiyomühendislikUniversity of WaterlooMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAROLYN L. REN
- Integrated microfluidic systems for droplet detection and sorting
Damlacık tanıma ve ayrıştırma için entegre mikroakışkan sistemler
PELİN KÜBRA İŞGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇAĞLAR ELBÜKEN
- Bakır alaşımları esaslı anti-bakteriyel yüzey kaplamalarının üretimi ve karakterizasyonu
Anti-bacterial efficacy of wire arc sprayed copper alloy coatings against various pathogens
SAMİ ARDA KOCAMAN
Doktora
Türkçe
2022
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Gıda patojenleri için dijital PCR ile hızlı tespit yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of rapid detection methods for food pathogens using digital PCR
YELİZ YÜCEL ÖZ
Doktora
Türkçe
2023
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN KARATAŞ