Geri Dön

G-quadruplexes: Targeting with azacyanines and application to hydroxychloroquine detection

G- dört yapıları: Azasiyaninler ile hedeflenmeleri ve hidroksiklorokin tespitinde kullanımları

PDF İndir

  1. Tez No: 713187
  2. Yazar: KÜBRA DOĞAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyokimya, Biochemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 109

Özet

Küçük moleküllerin terapötik ajanlar olarak kullanılması, kanser de dahil olmak üzere çeşitli hastalıkların tedavisi için yeni olanaklar sunmaktadır. Kemoterapi ajanlarının birçoğu, hücrenin DNA yapısını değiştirerek veya zarar vererek kanser hücreleri üzerinde etki etmektedir. G-dörtlüleri (G4'ler), guanin açısından zengin bölgelerde oluşan kanonik olmayan DNA ikincil yapılarının bir türüdür. Telomer yapısını stabilize etmenin yanı sıra transkripsiyon ve translasyonun düzenlenmesinde de rol oynarlar. G4'leri küçük moleküllerle hedeflemek, kanser araştırmalarında umut verici bir strateji olmuştur. Farklı kanser türlerinin tedavisinde birçok küçük molekül kullanılmasına rağmen, hücreler için daha seçici ve daha az toksik olan yeni moleküllerin keşfedilmesine halen ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez kapsamında, ilk bölümde, DNA'ya bağlanma ve kemoterapötik ajan olabilme potansiyeli olan üç yeni Azasiyanin türevi sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Nükleer Manyetik Rezonans spektroskopisi, UV-vis spektroskopisi, Kütle spektroskopisi ve Elemental Analiz metotları karakterizasyon için kullanılmıştır. Daha sonra, sentezlenen Azasiyaninlerin farklı DNA yapıları ile etkileşimleri rekabetçi diyaliz deneyleri, UV-vis absorbsiyon ve Circular Dichroism (CD) spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, sentezlenen Azasiyanin türevlerinin G4 yapılarına, özellikle Pu22, BCL-2, C-myc ve VEGF'ye afinitesi olduğunu belirlenmiştir. Bu tezin ikinci bölümünde, Hidroksiklorokin (HCQ) için Tel24 G4 yapısı ile Thioflavin T arasındaki etkileşimlere dayalı bir floresan tespit yöntemi geliştirilmiştir. Özellikle sıtmayı önlemek ve tedavi etmek için kullanılan bir ilaç olan HCQ, kardiyomiyopati ve retinopati gibi birçok yan etkiye sahiptir. Bu nedenle, HCQ içeren farmasötik ve biyolojik numuneler için basit, hızlı ve etkili sensörlerin geliştirilmesi gerekmektedir. G4 tabanlı biyosensörler, düşük tespit limitleri, kolay kullanımları, hızlı tespit kabiliyetleri ve yüksek hassasiyetleri nedeniyle son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Bu çalışmada HCQ tespiti için G4 tabanlı bir floresan sensör geliştirilmiş ve optimize edilmiş koşullar altında saptama limiti (LOD) 0.116 µM olarak hesaplanmıştır. Geliştirilen yöntemin gerçek örneklerde uygulanabilirliği, insan serumu ve idrar örnekleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Ortalama geri kazanımların, insan idrar numuneleri için %75-110 ve insan serum numuneleri için %62-83 aralığında olduğu belirlenmiştir. Elde edilen bu sonuçlar önerilen florometrik yöntemin farklı matrislerde HCQ'yu tespit etmek için uygun olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

The use of small molecules as therapeutic agents opens up new possibilities for treating a variety of diseases, including cancer. A major class of chemotherapy agents act on cancer cells by altering or damaging the cell's DNA structure. G-quadruplexes (G4s) are a type of non-canonical DNA secondary structures that forms in guanine-rich regions. They are essential in regulation of transcription and translation, as well as telomere maintenance. Targeting G4s with small molecules has been a promising strategy in cancer research. Even though many small molecules are used in the treatment of different cancer types, there is still a need for the discovery of new ones that are more selective and less toxic to the cells. Within the scope of this thesis, in the first part, three new Azacyanine derivatives that might potentially be chemotherapeutic agents as DNA binding small molecules were synthesized and characterized. Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy, UV-vis spectroscopy, Mass spectroscopy and Elemental Analysis were used for characterization. The extinction coefficients and quantum yields were calculated. After that, their interactions with different DNA structures were investigated using competition dialysis assay, UV-vis absorption and Circular Dichroism (CD) spectroscopy. Our investigations demonstrated that the synthesized Azacyanine derivatives have an affinity towards G4 structures, especially to Pu22, BCL-2, C-myc and VEGF. In the second part of this thesis, a fluorescent detection method for Hydroxychloroquine (HCQ) based on the interactions between Tel24 G4 structure and Thioflavin T was developed. HCQ, a medication used primarily to prevent and treat malaria, has many side effects including, cardiomyopathy and retinopathy. Accordingly, the development of simple, fast, and effective sensors is required for HCQ containing pharmaceuticals and biological samples. G4 based biosensors have received great attention in recent years due to their low detection limit, easy operation, rapid detection ability and high sensitivity. Here, a G4 based fluorescent sensor for HCQ detection was developed with the limit of detection (LOD) of 0.116 µM under the optimized conditions. The applicability of the developed method in real samples was assessed using human serum and urine samples. The average recoveries (%) were found to be in the range of 75-110% for human urine samples and 62-83% for human serum samples, which demonstrate the suitability of the proposed fluorometric method in detecting HCQ in different matrices.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    557189

    Targeting human telomeric DNA with azacyanines

    İnsan telomerik DNA'sının azasiyaninler ile hedeflenmesi

    AYÇA DOĞU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL

  2. Tez No

    636568

    VEGF G-quadruplex: its interactions with doxorubicin and detection with a gold nanoparticle-azacyanine fluorescence probe

    VEGF G-dörtlü yapisinin doksorobisin ile etkileşimi ve altın nanoparçacık-azasiyanin floresans probu ile tespiti

    ECENAZ BİLGEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL

  3. Tez No

    684477

    Investigation the functions of novel g-quadruplex structures in e. coli genome

    E. coli genomunda bulunan yeni g-quadruplex yapılarının fonksiyonlarının incelenmesi

    HÜSEYİN SAYGIN PORTAKAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Biyomühendislikİzmir Ekonomi Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN DOLUCA

  4. Tez No

    837187

    Enhancing the G4-catchall algorithm through detection of secondary structures within extreme loops

    Aşırı döngüler içindeki ikincil yapıların tespit edilmesiyle G4-catchall algoritmasının geliştirilmesi

    BERÇİN SÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Genetikİzmir Ekonomi Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN DOLUCA

  5. Tez No

    619907

    Suda çözünür bakır ve okso-titanyum (IV) ftalosiyanin bileşiklerinin G-quadrupleks DNA etkileşimlerinin CD spektroskopisi ve izotermal titrasyon kalorimetrisi ile araştırılması

    Investigation of G-quadruplex dna interactions of water soluble copper and oxo-titanium (IV) phthalocyanine compounds by CD spectroscopy and isothermal titration calorimetry

    GAMZE ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyolojiSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Analitik Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ESRA BAĞDA

Geri Dön