The impact of ions on RNA aptamer-aminoglycoside interactions
RNA yapılı aptamerlerin aminoglikozitlerle etkileşiminde metal iyonlarının etkisi
- Tez No: 607145
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜSLÜM İLGÜ, DOÇ. DR. CAN ÖZEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Biochemistry, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Aptamerler, nükleik asit veya peptit yapıda olabilen ve spesifik hedeflere yüksek afiniteyle bağlanabilen küçük moleküllerdir. Tanı, tedavi ve görüntüleme amaçlı kullanılmışlardır. Aptamerlerden en iyi performansı alabilmek için, onların yapısal dinamiklerini anlamakta fayda vardır. Önceki çalışmalar, aptamer yapılarının ve böylece performanslarının, ortamdaki sodyum, potasyum ve magnezyum iyon konsantrasyonlarından etkilendiğini göstermiştir. Bu bulgulara dayanarak, hipotezimiz bu iyonların, nükleik asit yapılı aptamerlerin bağlanma afinitelerini farklı şekillerde etkileyebileceğidir. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlarda sodyum, potasyum ve magnezyum iyonlarının aminoglikozitlere bağlanan RNA aptamerleri üzerine etkilerini inceledik. İzotermal Titrasyon Mikrokalorimetre (İTK) ve UV Spektrofotometre kullanılarak, neomisin-B antibiyotiğine bağlanan dört RNA aptameri, farklı iyonik içerikte tampon çözeltiler ile test edilmiştir. Elde ettiğimiz sonuçlara göre, magnezyum varlığı aptamerlerin bağlanma modu ile birlikte afinitelerinde de büyük değişikliğe yol açarken; sodyum ve potasyum sadece bağlanma afinitelerini etkilemiştir. Bu sonuçlardan yola çıkarak, florofor-bağlı aptamerler ve önceki tampon çözeltileri kullanarak floresans deneyleri gerçekleştirdik. Bağlanan ve bağlanmayan aptamerlerin floresans sinyallerindeki değişiklik, bağlanmanın hedefe spesifik gerçekleştiğini doğrulamış ve bu iyonların konsantrasyon ve kompozisyonlarının aptamerlerin üç-boyutlu yapılarını ve buna bağlı olarak bağlanma karakteristiklerini değiştirdiğini göstermiştir. Aptamer performanslarında görülen bu farklılığın temel sebebi, aptamerlerin belirli bir tampon çözelti içinde baskın bir yapıya sahip olmalarından kaynaklanır. Bu nedenle, aptamerlerin seçildiği ve optimize edildiği tampon çözelti sisteminin içeriği araştırmacılar tarafından dikkate alınmalıdır, çünkü bu sonuçların ışığında, son kullanıcının tampon çözeltide yapacağı herhangi bir değişiklik bağlanmayı etkileyebilir.
Özet (Çeviri)
Aptamers are small nucleic acid or peptide molecules that can bind to specific targets with high affinity. They have been applied for diagnostic, therapeutic and imaging purposes. In order to have the best performance of aptamers, it is worth understanding their structural dynamics. Previous studies have demonstrated that aptamer structures and thus their performances are affected by the surrounding sodium, potassium and magnesium ion concentrations. Based on these findings, we hypothesized that these ions may differently affect the binding affinity of nucleic acid aptamers. In our study, we investigated the effects of varying concentrations of sodium, potassium and magnesium ions on RNA aptamers that bind aminoglycosides. Using Isothermal Titration Calorimetry (ITC) and UV spectrophotometry, four neomycin-B binding RNA aptamers were tested in buffer solutions with different ionic contents. Our findings showed that the presence of magnesium leads to a significant change in both binding mode and affinity; whereas, potassium and sodium only affect the binding affinity of the aptamers. Depending on these results, we performed fluorescence assays with fluorophore-modified aptamers and the same buffers as used before. The change in the fluorescence signal between bound and unbound aptamers verified specific ligand binding and indicated that the concentrations and composition of these ions alter the three-dimensional structure and consequently affect the binding characteristics of aptamers. The main reason for the observed variation in aptamer performance seems to be the result of aptamers adapting to a predominant structure under a specific buffer condition. Therefore, components of the buffer systems that the aptamers are selected and optimized need to be carefully considered by researchers, because in the light of our results, the binding may get affected once the buffer system is modified by end-users.
Benzer Tezler
- Demir(III) iyonuna hassas, tiyofen ile modifiye edilmiş rodamin tabanlı yeni tip sensörün sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Synthesis, characterization and applications of the iron(III) ion sensitive, thiophene modified rodamine-based new type of sensor
HÜLYA ARIBUĞA
- Doğal ve sentetik polimerlerin değişik kombinasyonları ile hazırlanan ilaç ve gen taşıyıcı sistemler: Sentez ve karakterizasyonları ile birlikte uygulama alanlarının belirlenmesi
Drug and gene delivery systems of synthetic and natural polymers: Synthesis, characterization and biomedical applications
CEYDA ŞİMŞEK
- Fabrication and characterization of silver embedded polymeric membranes for water and wastewater treatment
Su ve atıksu arıtımında kullanılmak üzere gümüş nanoparçacık katkılı nano-kompozit membran üretimi ve karakterizasyonu
KORAY EREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Çevre MühendisliğiMarmara ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELİF SOYER
- Kurbağa izole iskelet kaslarında izometrik sarsı karakterlerinin karşılaştırılması ve kalsiyum iyonunun etkisi
The Comparison of the isometric properties of isolated frog skeletal muscle and the effect of Ca ions on these properties
RECEP ÖZMERDİVENLİ
- Bigadiç klinoptiloliti ile sulardan amonyum giderimi ve kalsiyumun etkisi
Removal of ammonium through the use of Bigadiç clinoptilolite from water and impact of calcium ions
SEÇİL ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLSEN BELER BAYKAL