The effect of DNA methylation on DNA structure and DNA-small molecule interactions
DNA metilasyonunun DNA yapısı ve DNA-küçük molekül etkileşimi üzerindeki etkileri
- Tez No: 636573
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Epigenetik, DNA yapısı, gen ifadesi ve fenotipte görülen, DNA diziniyle ilişkili olmayan, kalıtsal değişiklikleri konu alan bir bilim dalıdır. Epigenetik modifikasyonların kanser dahil olmak üzere pek çok hastalıkla ilişkili olduğu bilinmektedir. Bu modifikasyonlardan biri, sitozinlerin 5. karbonunda görülen DNA metilasyonudur. Farklı kanser tiplerinde farklı metilasyon seviyeleri gözlenmektedir; ancak bu farklılığa yol açan mekanizma henüz tam anlamıyla anlaşılamamıştır. DNA'nın esnekliğinin azalmasına sebep olan stabilitedeki artışın bu farklılığa sebep olan nedenlerden biri olduğu ve gen ifadesini etkilediği düşünülmektedir. Bu çalışmada deoksi-5-metilsitozinin (d5mC) çift zincirli Dickerson dodecamer (DDD)'in stabilitesi ve ikincil yapısı üzerine olan etkileri UV-Vis ve CD spektrofotometri kullanılarak sistematik olarak incelenmiştir. Bu amaçla, farklı sayıda ve pozisyonda d5mC içeren DDD dizinleri karşılaştırılmıştır. Elde ettiğimiz sonuçlar, d5mC pozisyonunun DDD stabilitesi ve yapısına herhangi bir etkisi olmadığını, d5mC miktarının artışının ise DNA yapısını bir nebze değiştirdiğini ve stabiliteyi artırdığını göstermiştir. Buna ek olarak, DNA metilasyonunun DNA-küçük molekül etkileşimi üzerindeki etkileri de d5mC içermeyen DDD ve 8 adet d5mC içeren DDD8 dizinleri model olarak kullanılarak belirlenmiştir. Tüm moleküller, özellikle interkalatörler (oluklara bağlanan moleküllere göre daha düşük bağlanma sabitine sahip olsalar da), DDD'nin yapısını DDD8'e göre daha fazla değiştirmiş; ancak DDD8'in stabilitesi üzerinde DDD'ye göre daha etkili olmuşlardır. d5mC varlığında DNA'nın stabilite kazanması, küçük moleküllerin bağlanmasından kaynaklanan yapısal değişiklikleri engellemiştir. Bu tez, spesifik DNA metilasyon bölgelerini hedefleyen yeni ilaç adaylarının tasarlanması için bir kapı açmıştır.
Özet (Çeviri)
Epigenetics is the field of science which investigates the heritable changes in DNA conformation, gene expression, and phenotype that are not related to DNA sequence. Epigenetic modifications are known to be associated with many different diseases including cancer. One of these modifications is the methylation of DNA at the 5th carbon of cytosine. Among different cancer types, the methylation level differs but the mechanism of this difference is not well-known. The increased stability of DNA, accompanied by the decreased flexibility is thought to be one of the contributing factors to this difference by affecting the gene expression. In this study, the effect of deoxy-5-methylcytosine (d5mC) on stability and secondary structure of double helical Dickerson dodecamer DNA (DDD) was examined systematically using UV-Vis and CD spectrophotometry. Within the context, DDDs with different number of d5mCs at different positions were compared. Our results revealed that while the location of d5mC does not affect the structure and stability of DDD, the increased number of d5mC substitutions changed the DNA conformation slightly and increased the stability. Moreover, the effect of DNA methylation on DNA-small molecule interactions was also investigated using DDD and DDD8, which has no and 8 d5mCs, respectively, as model systems. All the molecules, especially intercalators (although having lower binding affinities compared to groove binders), change the structure of DDD more than DDD8 but have more effect on the stability of DDD8 more than DDD. The gained stability of DNA in the presence of d5mC does not allow the structural alteration upon small molecule binding. This thesis opens a door to design new drug candidates targeting specific DNA methylation regions.
Benzer Tezler
- Investigating the interactions of poly(A)-coralyne in crowded environments and the effect of DNA methylation on DDD-lysine and DDD-arginine interactions
Kalabalık ortamda poly(A)-coralyne etkileşimlerinin ve DNA metilasyonunun DDD-lizin ve DDD-arginin etkileşimlerine etkisinin incelenmesi
ZEYNEP SUVACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- A computational study investigating the communication network within proteins and the change in their dynamics upon ligand binding, mutation and post-translational modifications
Proteinler içindeki iletişim ağını ve ligand bağlama, mutasyon ve çeviri sonrası değişiklikler üzerindeki dinamiklerindeki değişimi inceleyen hesaplamalı bir çalışma
AYSİMA HACISÜLEYMAN
Doktora
İngilizce
2019
BiyofizikKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ERMAN
- Kekik yağının mide kanserindeki antikanser rolünün epigenetik açıdan değerlendirilmesi
Epigenetic evaluation of thyme oil anticancer effect in gastric cancer
FATMA SÖĞÜTLÜ
Doktora
Türkçe
2023
Tıbbi BiyolojiEge ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇIĞIR BİRAY AVCI
- Alkol kullanım bozukluğunun yaş tahmininde kullanılan DNA metilasyon belirteçlerine etkisi
The effect of alcohol use disorder on DNA methylation markersused in predicting age
NURSENA KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Adli Tıpİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaFen Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖNÜL FİLOĞLU TÜFEK
- Pediatrik akut Myeloid Lösemi tedavisinde kullanılan Metilprednizolon'un DNA metilasyonu üzerine etkisi
Effects of Methylprednisolone on DNA Methylation used for pediatric acute Myeloid leukemia patients
IŞIL YÜKSELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Tıbbi BiyolojiAnkara ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN SUNGUROĞLU