Methionine metabolism in human fetal, adult and cancer stem cells
İnsan fetal, erişkin ve kanser kök hücrelerinde metiyonin metabolizması
- Tez No: 673442
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BETÜL ÇELEBİ SALTIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Moleküler Tıp, Tıbbi Biyoloji, Biochemistry, Molecular Medicine, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: metiyonin, kök hücre, pluripotentlik, metilasyon, metabolizma, methionine, stem cell, pluripotency, methylation, metabolism
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kök Hücre Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Esansiyel bir amino asit olan metiyoninin, protein sentezi ve metilasyon reaksiyonlarında kritik rolü vardır. Bu tez çalışmasında, farklı tip insan kök hücre gruplarında metiyonin etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. İnsan kemik iliği (Kİ) ve göbek kordon kanından (GKK) elde edilen mezenkimal kök hücreler (MKH) ile MDA-MB-231 hücre hattından izole edilen meme kanseri kök hücreleri, kültür ortamında farklı dozlarda L-metiyonin uygulamasına maruz bırakılmıştır. Yüzey belirteç ifadelerinin tayini ve hücre siklusu analizleri, akım sitometri ile yapılmıştır. WST-1 uygulaması ile hücre canlılığı tayin edilmiştir. Metiyonin takviyesi ile gen ifadelerindeki (OCT3/4, NANOG, DMNT1, DNMT3A ve DNMT3B, MAT2A ve MAT2B) değişiklikler RT-qPCR ile incelenmiş, histon metilasyon (H3K4me3, H3K27me3) seviyelerindeki değişiklikler western blot analizi ve SAM/ SAH seviyeleri ELISA ile gösterilmiştir. 0, 10, 25, 50 ve 100 µM metiyonin ile muamele sonucunda hücre canlılığı >80% olarak belirlenmiş olup, sonraki deneylerde sabit süre olarak beş saatlik metiyonin uygulaması belirlenmiştir. Her üç hücre grubunda ve her kültür koşulunda, hücreler çoğunlukla G0/G1 fazında asılı kalmıştır. Kİ-MKH' lerin 100 µM metiyonin içeren kültür ortamında araştırılan tüm gen ekspresyonlarını ve SAM/SAH seviyelerine ek olarak arttırdığı değerlendirilmiştir. Öte yandan, 10 µM metiyonin içeren kültür ortamında GKK-MKH' lerin OCT3/4, NANOG ve DNMT1 gen ekspresyonlarını arttırdığı ve MAT2A ve MAT2B ekspresyonlarını azalttığı bulunmuştur. Ayrıca H3K4me3 metilasyon profilinde bir artış gözlemlenmiştir. KKH 'lerde OCT3/4, NANOG, DNMT1 ve MAT2B gen ekspresyonları 25 µM metiyonin ilavesinden başlayarak 50 ve 100 µM'de daha fazla artmaktadır. 50 ve 100 uM metiyonin içeren kültür koşulunda H3K4me3 protein ifadesinde bir artış belirlenmiştir. Bu çalışma, metiyoninin farklı kök hücre gruplarında metabolizma ve epigenetik düzenlemede kritik bir rol oynadığını ve pluripotens ile ilgili gen ekspresyonunu ve protein seviyelerini düzenleyerek kök hücrelerin korunmasını indüklediğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Methionine is an essential amino acid critical in protein synthesis and methylation reactions. In this thesis, it is aimed to determine the effect of methionine on different human stem cell groups. Mesenchymal stem cells (MSC) derived from human bone marrow (BM) and umbilical cord blood (UCB), breast cancer stem cells isolated from MDA-MB-231 cell line, were treated with different doses of L-methionine in culture. Cell surface marker and cell cycle assessment were performed by flow cytometry. WST-1 was applied for the cell viability determination. Changes in gene expressions (OCT3/4, NANOG, DMNT1, DNMT3A and DNMT3B, MAT2A and MAT2B) with methionine supplementation were examined by RT-qPCR, the changes in histone methylation (H3K4me3, H3K27me3) levels were demonstrated by western blot analysis and SAM/SAH levels by ELISA. As a result of treatment with 0, 10, 25, 50 and 100 µM methionine, cell viability was determined >80% and methionine application for five hours was determined as a fixed time in future studies. In all three cell groups, the cells were mostly arrested in the G0/G1 phase for each culture condition. It was evaluated that BM-MSCs increased all investigated gene expressions in the culture medium containing 100 µM methionine, in addition to SAM/SAH levels. On the other hand, UCB-MSCs were found to increase OCT3/4, NANOG and DNMT1 gene expressions and decrease MAT2A and MAT2B expressions in culture medium containing 10 µM methionine. Moreover, an increase was observed in the He3K4me3 methylation profile. In addition, OCT3/4, NANOG, DNMT1 and MAT2B gene expressions in CSCs increased more at 50 and 100 µM starting from the addition of 25 µM methionine. An increase was determined in H3K4me3 protein expression at 50 and 100 µM methionine supplemented culture condition. This study demonstrates that methionine plays a critical role in metabolism and epigenetic regulation in different stem cell groups, and induces the maintenance of stem cells by regulating pluripotency-related gene expression and protein levels.
Benzer Tezler
- Hiperhomosisteinemide metiyonin ve ilgili metabolitlerinin incelenmesi
Analysis of methionine and related metabolites in hyperhomocysteinemia
NURCAN KILIÇ BAYGUTALP
Doktora
Türkçe
2012
BiyokimyaAtatürk ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBUBEKİR BAKAN
- Investigation of effects of neurological diseases on human brain metabolism: Computational systems biology approach
Nörolojik hastalıkların insan beyin metabolizması üzerine olan etkilerinin incelenmesi: Hesaplamalı sistem biyolojisi yaklaşımı
MUSTAFA SERTBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. KUTLU ÜLGEN
YRD. DOÇ. TUNAHAN ÇAKIR
- Homosisteinin indüklediği oksidatif stres üzerinde quercetinin koruyucu rolü
Protective effect of quercetin on homocysteine induced oxidative stress
NAİME KOCABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
BiyokimyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KAHRAMAN
- Prematür menopoz ve katekol-o-metiltransferaz (comt) gen polimorfizmi arasındaki ilişki
Association between catechol-o-methyltransferase (comt) gene polymorphism and premature menopause
EBRU DERİCİ EKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Tıbbi BiyolojiMersin ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN ARAS ATEŞ
- 0-12 yaş Türk çocuklarında serum karnitin düzeyleri
Serum carnitine levels in a Turkish children population between 0-12 years
MÜGE AYDIN