Development of a specialized zebrafish xenotransplantation database and establishment of ALU-based tumor DNA quantification method in zebrafish: Focus on models of overexpression andmicroenvironment
Zebra balığı ksenotransplantasyon çalışmalarını barındıran veri tabanı geliştirilmesi ve ALU-dayanaklı tümör DNA ölçümünün overekspresyon ve mikroçevre örneklendirilmeleri ile zebra balığı ksenograft modellerinde uygulanması
- Tez No: 649081
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Zebra balığı, Ksenograft, Veri tabanı, ALU dizisi, Tümör ölçümü, Mikroçevre, Moleküler modifikasyon, Mineralokortikoid reseptörü, Zebrafish, Xenograft, Database, ALU repeat, Tumor quantification, Microenvironment, Molecular Modification, Mineralocorticoid Receptor
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 179
Özet
Literatürde zebra balığına uyarlanan hücre ve doku transplantasyon çalışmaları gün geçtikçe artmakta ve buna bağlı olarak bu çalışmaların kolektif olarak, görüntülenebilir ve güncellenebilir bir şekilde aktarılması gereklilik arz etmektedir. Buna istinaden, zebra balığı üzerinde uygulanan moleküler modifikasyona uğramış hücre hatları transplantasyonlarının, hasta dokusu ve primer kültür transplantasyonlarının, kök hücre ve kanser kök hücresi transplantasyonu çalışmalarının, farklı zebra balığı modellerine uygulanmış transplantasyonları barındıran çalışmalarının ve detaylarının veri tablosu halinde, grafikler halinde ve istatistiksel bulgularının da tablo halinde yansıtıldığı, ZenoFishDb v1.1 (https://konulab.shinyapps.io/zenofishdb) isimli bir veri tabanı geliştirilmiştir. Bu veri tabanında primer hüre kültürü ve ksenograft çalışmalarına ayrıcalıklı olarak yer verilmiş ve de farklı veri tablo ve grafik öğeleriyle gösterilmeleri sağlanmıştır. Bu veri tabanının geliştirilmesi ile alandaki eksikler fark edilip, örneğin tümör büyüme çalışmalarındaki uygulamalar incelenip, tümör büyümesi ölçümü için daha hassas ve etkili yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu metot kantitatif PCR (qRT-PCR) kullanılarak tümör hücresi enjekte edilmiş zebra balığı DNA çıkarımı sonrası insanda bulunan ALU dizilerinin niteliksel olarak değerlendirmesine dayalıdır ve daha önce fare ksenograft çalışmalarında denenmiş bir uygulamadır. Burada, ALU dizisi dayanaklı kantitatif PCR metodunun hassasiyetini ve etkinliğini, karaciğer kanseri hücresi nakledilmiş ache mutantı ve normal zebra balıklarından elde edilen DNA üzerinde test ederek ölçtük. Başka bir örnek uygulamayı ise gen modifikasyonuna maruz kalmış meme kanser hücresi (MCF7) enjekte edilmiş zebra balıklarında test ettik. Öncelikle, modifikasyona uğrayan genin, mineralokortikoid reseptörünün (MR), meme kanserindeki önemi in silico, in vitro ve ex vivo bulgularımızla saptanmıştır. Sonraki çalışmamız ise, ALU dizisi bazlı kantitatif PCR çalışmaları sonucu ile floresan imaj bazlı ölçümleri kıyaslamak olmuştur ve ALU dizisi bazlı tümör DNA nitelendirme tekniğinin çok daha az zaman alan ve çok daha hassas bir yöntem olduğu MR ifadesi artırılmış MCF7 hücresi enjekte edilmiş casper balıkları üzerinde test edilip, saptanmıştır. MR transfekte edilmiş hücre barındıran balıklarda MR DNA ifadesinin ölçümü MR cDNA spesifik primer çifti ile başarı ile test edilmiştir. Floresan bazlı tümör oranı ile MR DNA miktarının korelasyonu test edilmiş fakat aralarındaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Bu deneyler paralelinde, in vitro çalışmalarda, MR ifadesi artırılmış MCF7 hücrelerinin hücre kültüründe kontrol vektörü enjekte edilmiş (EV) hücrelere göre daha az çoğaldığı saptanmıştır fakat bu etkinin bir kısmı da EV vektörü entegrasyonundan kaynaklanmaktadır. Son olarak, ALU dizisi bazlı qRT-PCR yöntemi ile tümör çoğalması ölçülen naif, EV barındıran ve MR barındıran hücre enjekte edilmiş pigmentli AB tipi zebra balık grupları arasında var olan yüksek varyasyon sebebinden ötürü, istatistiksel olarak anlamlı bir değişim kaydedilmemiştir. Bu çalışmaların devamında, farklı hacim/sayı ve lokasyonlara yapılacak enjeksiyonların gruplarının ve de farklı dozlarda MR transfekte edilmiş hücrelerin enjekte edildiği grupların tümör büyümesi üzerindeki etkilerinin test esilmesi elzemdir.
Özet (Çeviri)
Successful xenotransplantation of human cancer cells into zebrafish host marked a new era in cancer research enabling high throughput in vivo screens. Zebrafish xenotransplantation literature continues to rapidly accumulate, and this necessitates the development of an interactive database for accommodating the collective data for fined-tune search, visualization and statistical representation purposes. Herein, I have introduced an interactive database, ZenoFishDb v1.1 (https://konulab.shinyapps.io/zenofishdb), housing manually curated details on molecularly-modified cell transplantations, PDXs, stem cell and cancer stem cell transplantation studies as well as transplantation studies bearing modified host details. The database projects collected data in a table format via various attributes and provides graphical representation of the curated details as well as statistical analyses yielding information on incorporated numbers and frequencies of selected attributes; hence can be used for reviews and designing new experiments. Zebrafish PDX studies are separately conceptualized and displayed through ZenoFishDb v1.1. Development of the ZenoFishDb v1.1 leads to a better understanding of tumor analysis methods such as assessment of proliferation and/or tumor growth in xenotransplantation studies and further marks the need for development of novel methods for precise quantification of tumor size. In the light of these findings, I have helped establish a novel qRT-PCRbased proliferation assessment method for xenografts in zebrafish, adapted from previous mouse xenotransplantation studies. Herein, the use and precision of ALU repeat-based quantification of transplanted liver cancer cells in genotyped zebrafish ache mutants and wildtype siblings was shown exemplifying microenvironment as an important factor for tumor growth. I further demonstrated the power of ALU repeatbased quantification in Mineralocorticoid Receptor (MR) overexpressing breast cancer cells (MCF7) injected to the transparent casper zebrafish as a case study. First, I demonstrated that MR expression and signaling was important in breast cancer biology and prognosis based on in silico TCGA and custom RNA sequencing as well as other in vitro and ex vivo assays. I further showed that results obtained from ALU repeatbased quantification of tumor growth in MR-overexpressing MCF7 cells paralleled fluorescent image-based intensity measurements while the former being relatively less time-consuming and more high-throughput. In this study, accurate quantification of MR overexpression in xenografts was also successfully performed by a cDNA-specific primer pair; and the rate of tumor growth based on image analysis, did not correlate with the amount of MR DNA in casper fish xenografts. However, MCF7 cells overexpressing MR exhibited lower cell viability in vitro although some of these effects were due to empty vector (EV) integration. Accordingly, tumor size in xenografts of naïve, EV- and MR-transfected MCF7 cells injected into pigmented AB larvae were quantified for ALU-repeats yet no significant difference was observed due to high within-group variability in vivo. Future studies are needed to assess the role of varying the volume and placement of injected cells along with the amount of MR gene transfected on tumor growth in vivo.
Benzer Tezler
- Generation of CHST6 zebrafish mutants via CRISPR/CAS9 system, and phenotypic analysis of mutants
Zebrabalığı CHST6 geni mutantının CRISPR/CAS9 sistemi ile oluşturulması ve mutantların fenotipik analizi
MERVE BAŞOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF ŞENTÜRK
ÖĞR. GÖR. GÜLÇİN ÇAKAN AKDOĞAN
- İçten yanmalı motorlu araçlarda kullanılmak üzere özelleştirilmiş süperkapasitör beslemeli gerilim düzenleyici fonksiyona sahip bir yedek güç sisteminin geliştirilmesi
Development of a specialized backup power system with supercapacitor supply and voltage regulator function for use in internal combustion motor vehicles
AHMET YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN VARAN
- Development of a low-temperature hermetic packaging technology for vibrating MEMS devices
Titreşimli MEMS cihazları için düşük sıcaklıkta hermetik bir paketleme teknolojisi geliştirilmesi
LEMAN DİCLE BALCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
- Yüksek çözünürlüklü görüntülerde derin öğrenme tabanlı nesne tespiti için yeni bir önişleme yöntemi geliştirilmesi
Development of a new preprocessing method for deep learning based object detection in high resolution images
MUHAMMED TELÇEKEN
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEVRİM AKGÜN
PROF. DR. SEZGİN KAÇAR
- Sinterleme yardımcısı cuo katkısının stokiyometrik olmayan [Na0,5Bi0,5TiO3]0,75-[Sr1-xTiO3-x]0,25 seramiklerinin özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation the effects of sintering aid cuo addition on the properties of non-stoichiometric [Na0,5Bi0,5TiO3]0,75-[Sr1-xTiO3-x]0,25 ceramics
GÜLBENİZ YALDIZ İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YUNUS KAYA