Fructans as potential cryoprotectants in mammalian cell culture systems
Memeli hücre kültürü sistemlerinde potansiyel kriyokoruyucu olarak fruktanlar
- Tez No: 709553
- Danışmanlar: PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Kriyoprezervasyon, canlılığın bozulmadan korunabilmesi için tıp gibi pek çok alanda kullanılan önemli bir tekniktir. Düşük sıcaklıklar canlılığın korunmasında oldukça etkili olsa da hücre fonksiyon kaybı veya ölümle sonuçlanabilen kriyoyaralanmaların engellenebilmesi için farklı dondurma yöntemleri kullanılmakta ve ortama kriyokoruyucu denen özel kimyasallar eklenmektedir. Kriyokoruyucular buz kristal oluşumunu engellemek, camsı geçiş sıcaklığını düşürmek ve membran stabilitesini arttırmak gibi özellikleri ile kriyoyaralanmalara karşı hücreleri korumaktadır. Hücre kültürü sistemlerinde sıkılıkla kullanılan kriyokoruyucular dimetil sülfoksit (DMSO) ve Fetal Sığır Serumu (FBS)'tir. Ancak DMSO'nun oda sıcaklığında yüksek toksisiteye sahip olması ve FBS'in yüksek maliyetli ve hayvansal kökeninden dolayı kontaminasyon riski yüksek bir ürün olması kullanımlarını zorlaştırmaktadır. Bu nedenle toksisitesi düşük yeni ve etkili kriyokoruyucuların belirlenmesine yüksek ihtiyaç bulunmaktadır. Fruktanlar fruktoz yapıtaşlarının β (2,1) ve/veya β (2,6) glikozidik bağ ile polimerleşmesinden meydana gelen homopolisakkaritlerdir ve doğada pek çok canlı tarafından biyotik/abiyotik stres faktörlerine karşı korunmak için üretilmektedirler ve bu özellikleri baz alınarak bu yüksek lisans tezi kapsamında fruktanların kriyokoruyucu özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda öncelikle fruktanların membran stabilitesine etkisi membran modeli lipozomlar üzerinde denenmiş; ardından 3 farklı hücre hattı (HUVEC, HOB ve HepG2) 10 ayrı fruktanın kullanıldığı dondurma ortamlarında farklı sürelerle dondurulmuş, dondurma sonrası hücre canlılıkları ve proliferasyonları incelenmiştir. Ayrıca fruktan içeren dondurma ortamlarının farklı dondurma teknikleri ile kriyokoruyucu yetkinlikleri test edilmiştir. Elde edilen veriler sonucunda fruktanların membran stabilitesini arttırdığı ve hem ilave kriyokoruyucu olarak canlılığı arttırabildiği hem de FBS yerine doğrudan kulanılabildiği gözlenmiştir. Hücre proliferasyon eğilimlerine olumsuz etkisi olmayan fruktanların konsantrasyon bağımlı ve hücre hatlarına spesifik olarak farklı dondurma tekniklerinde etkili kriyokoruyucular olabilecekleri belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Cryopreservation is an important technique used in many fields such as medicine to preserve vitality without deterioration. Although low temperatures are very effective in preserving vitality, different freezing methods are used, and special chemicals called cryoprotectants are added to the freezing media to prevent cryoinjury that can result in loss of cellular function or death. Cryoprotectants protect cells against cryoinjury with their features such as preventing ice crystal formation, lowering the glass transition temperature and increasing membrane stability. The most preferred cryoprotectants in mammalian cell culture systems, are Dimethyl Sulfoxide (DMSO) and Fetal Bovine Serum (FBS). However, the high toxicity of DMSO at room temperature and the high cost of FBS, and the high risk of contamination due to its animal origin make them difficult to use. Therefore, there is a high need to identify new and effective cryoprotectants with low toxicity. Fructans are homopolysaccharides formed by β (2,1) and/or β (2,6) glycosidic bonds of fructose building blocks and are produced by many living things in nature to protect them against biotic/abiotic stress factors. Within the scope of this master's thesis, the main aim was to examine the cryoprotective properties of these biopolymers. For this purpose, Firstly, the effect of 10 different fructans on membrane stability was tested on membrane model liposomes and then, same fructans were used to prepare new freezing media to cryopreserve 3 different cell lines (HUVEC, HOB, and HepG2) for different periods, and cell viability and proliferation were investigated after freezing. In addition, cryoprotective competencies of fructan-containing freezing media were tested with different freezing techniques. As a result of the data obtained, it has been observed that fructans increase membrane stability and can both increase cell viability as a supplement cryoprotectant and can also be used directly instead of FBS. It has been determined that fructans, which do not have negative effects on cell proliferation tendencies, can be effective cryoprotectants in different freezing techniques, depending on the concentration and cell line.
Benzer Tezler
- Arabidopsis thaliana L.'da levan ve inülin tipifruktanların kriyokoruyucu etkilerinin belirlenmesi
Determination of cryoprotective effects of levan and inulin type fructants in arabidopsis thaliana L.
İREM İLTER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YELDA ÖZDEN ÇİFTÇİ
- Functional significance of fructan biosynthesis in halophilic archaea and eubacteria
Halofilik arke ve öbakterilerde fruktan biyosentezinin fonksiyonel önemi
ONUR KIRTEL
Doktora
İngilizce
2021
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER
PROF. DR. WİM VAN DEN ENDE
- Cloning and characterization of fructosyltransferase enzymes of halophilic archaea
Halofilik arke fruktoziltransferaz enzimlerinin klonlanması ve karakterizasyonu
GÜLBAHAR ABARAMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. EBRU TOKSOY ÖNER
- Fruktanojenik starter kültürlerden paraprobiyotik ve postbiyotiklerin üretilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Production and characterization of paraprobiotics and postbiotics from fructanogenic starter cultures
RÜYA GİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiMarmara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER
- Biological activities of levan by Halomonas sp.
Halomonas sp.'den üretile levanın biyolojik aktiviteleri
HANDE KAZAK SARILMIŞER
Doktora
İngilizce
2016
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER