Geri Dön

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

PDF İndir

  1. Tez No: 710812
  2. Yazar: MERVE BAŞOL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞERİF ŞENTÜRK, ÖĞR. GÖR. GÜLÇİN ÇAKAN AKDOĞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Zebrabalığı, moleküler biyoloji, hastalık modellemesi, toksikoloji ve ilaç geliştirme çalışmalarında yaygın olarak kullanılan küçük omurgalı model organizmadır. Zebrabalığı dış döllenme ile üremesi, gelişim sırasında saydam olması ve hızlı gelişmesinden dolayı tercih edilmektedir. Zebrabalığı evrimsel olarak korunmuş olup insan hastalık genlerinin %82'sinin zebrabalığı homoloğu olduğu bilinmektedir. Homolog genlerin yapı ve işleverini korumuş olması, zebrabalığının hastalık modellenmesinde uygun olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Tezin amacı insan nadir görülen bir kornea hastalığı olan Makuler Kornea Distrofisi ile ilişkili olan carbohydrate sulfotransferase 6 (CHST6) geninin zebrabalığı mutantlarının oluşturulmasıdır. CHST6 geni N-acetylglucosamine 6-sulfotransferase enzimini kodlar, enzim keratan sülfat proteoglikanlarında bulunan keratan sülfat disakkarit zincirlerinin sülfatlanmasını sağlar. Glikozaminoglikanlardan (GAG) biri olan keratan sülfat proteoglikan (KSPG), işlevi hakkında çok fazla bilgi bulunmamaktadır. Sülfatlanmamış zincir üzerinde bulunan merkez protein(ler)e kovalent bağla bağlıdır. GAG'lar karakteristik olarak disakkarit tekrarlarından oluşur. Disakkaritlerin sülfatlanmasından karbonhidrat sülfotransferazlar sorumludur. Karbonhidrat sülfotransferazlar büyük bir gen ailesine aittir ve birçok dokuda sülfat transferini sağlamaktadır. Bunlardan biri olan korneal keratan sülfat, CHST6 geni tarafından kodlanır. Gen tarafından üretilen N-asetillenmiş-glukozamin enzimi insanda sadece kornea değil aynı zamanda beyin ve spinal kortta da ifade edilmektedir. Sülfatlanmanın eksik ya da yetersiz olamasına bağlı olarak ekstrasellülar matrikste KSPG'ler birikir. Bu birikimler doğrudan Makuler Kornea Distrofisi (MKD) ile ilişkilidir. MKD kornea distrofilerinden biri olan nadir bir hastalıktır. Otozomal resesif CHST6 geni üzerinde 200'e yakın mutasyon bulunmaktadır. İnsan ve zebrabalığı CHST6 geni % 70 benzerdir. Sülfat transferi için önemli olan bölgenin korunmuş olması ve genin ortoloğunun farede bulunmaması bu genin fonksiyonlarının zebrabalığı üzerinde araştırılması için iyi bir seçenektir. Tez kapsamında Zebrabalığı chst6 geninin CRISPR/Cas9 sistemi kullanılarak mutantlarının oluşturulması, zebrabalığı gelişimi sırasında chst6 geninin rollerini ve mutantların fenotipik karakterizasyonunu tanımlanması amaçlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Zebrafish is a small vertebrate model organism that has been widely used in molecular biology, disease modeling, toxicology, and drug development studies. It is preferred due to several advantages, including external fertilization, transparency at embryonic stages, and rapid development. The zebrafish genome is highly homologous to the human genome, and 83% of known human disease genes have zebrafish homologs. Advanced genome editing technologies allow researchers to generate disease models using zebrafish. This thesis aims to generate zebrafish mutants of carbohydrate sulfotransferase 6 (CHST6) gene which is associated with a rare cornea disease, Macular Corneal Dystrophy (MCD) in humans. CHST6 encodes for an N-acetylglucosamine 6-sulfotransferase enzyme which is responsible for the sulfation of keratan sulfates. In MCD patients, KSPG sulfation is disrupted due to CHST6 gene mutations, and unsulfated or low sulfated KSPGs accumulate in the corneal stroma, leading to vision loss. The disease has no cure or treatment, and no in vivo models have been generated to date. There are nearly 200 mutations reported in MCD patients, all leading to disease phenotype in an autosomal recessive manner. The human and zebrafish chst6 genes are 70% similar. Conservation of the region of sulfate transfer and the absence of the gene's orthologue in a mouse make zebrafish a good option for investigating the functions of this gene. Proteoglycans are important components of the extracellular matrix (ECM) in tissues, such as the cornea and skeleton, also they are present in the cell membrane and play diverse roles in development, homeostasis, and disease. Proteoglycans are proteins that carry complex glycans, which are named glycosaminoglycans (GAGs). A large family of CHSTs modifies the GAGs via sulfation, each enzyme is specialized for one type of GAG and a specific sugar in the respective GAG chain. KS is characterized by Galactose-N-acetyl glucosamine (Gal-GlcNac) disaccharide repeat, and both sugars are sulfated. The human CHST6 gene is specific to corneal keratan sulfate, and the presence of corneal keratan sulfate in zebrafish cornea, brain, and skeleton has been reported suggesting diverse roles of this gene. However, the zebrafish chst6 is not studied to date. Within the scope of this thesis work, zebrafish chst6 mutants were generated using the CRISPR/Cas9 system, chst6 gene expression pattern during zebrafish development was revealed, and phenotypic characterization of the chst6 mutants were investigated. The findings indicate that zebrafish chst6 gene mutation causes defects in skeletal structure, morphology, and swimming capacity of the zebrafish larvae. Moreover, homozygous chst6 mutations lead to decreased survival of the zebrafish indicating a key non-cornea-related role of chst6.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    414360

    Güncel arazi örtüsü/kullanım haritalarının doğrudan ve dolaylı yaklaşımlar ile üretilmesi

    Generation of current land cover/use maps using direct and indirect approaches

    GÜLŞAH ALP

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELİF SERTEL

  2. Tez No

    418344

    Generation of an early warning system for landslide and slope instability by optical fiber technology

    Heyelan ve şev duraysızlığı erken uyarı sisteminin oluşturulmasında fiber optik teknolojisinin kullanımı

    ARZU ARSLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALUK AKGÜN

  3. Tez No

    418387

    Leishmania tropica parazitlerinden elde edilen immünojen moleküllere karşı tanıda kullanılmak üzere hibridoma teknolojisine dayalı antikor üretilmesi

    Generation of hybridoma technology based antibodies against immunogen molecules isolated from leishmania tropica parasites in order to use in diagnosis

    ASLI PINAR ZORBA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADİL ALLAHVERDİYEV

    DR. EMRAH ŞEFİK ABAMOR

  4. Tez No

    418841

    Generation of a CRISPR/Cas based genome editing system for MEFV gene in familial mediterranean fever-specific induced pluripotent stem cells

    Ailesel Akdeniz ateşine özgü uyarılmış pluripotent kök hücrelerdeki MEFV geni için CRISPR/Cas temelli genom yazılım sisteminin oluşturulması

    GÜLNİHAL KAVAKLIOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    GenetikKoç Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. TEVFİK TAMER ÖNDER

  5. Tez No

    884195

    Generation of CRISPR/Cas9-based disease models and investigation of the molecular mechanisms of regeneration in zebrafish

    CRISPR/Cas9 tabanlı hastalık modellerinin üretilmesi ve zebra balıklarında rejenerasyonun moleküler mekanizmalarının araştırılması

    RAMAZAN UĞUR BORA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyolojiDokuz Eylül Üniversitesi

    Genom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE GÜNEŞ ÖZHAN

Geri Dön