Elucidation of the mechanisms that underlie centriolar satellite biogenesis and dynamics
Sentriyolar satelit biyojenez ve dinamik davranışlarında rol alan mekanizmaların belirlenmesi
- Tez No: 768254
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELİF NUR FIRAT KARALAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Sentriyol satelitler memelilerde sentrozom/silyum kompleksinin üçüncü yeni özgün bileşenidir. Membranı olmayan bu elektron-yoğun yapılar hücrelerde mikrotübül düzenleme merkezlerinde kümelenmiş şekilde dururlar. Bu granüller kompozisyon, büyüklük ve şekil açısından heterojen olup; silyum morfogenezi, sentriyol duplikasyonu, stres yolağı ve otofaji gibi hücresel süreçlerde rol almaktadırlar. Bu yüzden sentriyol satelitlerin kompozisyon, dinamik ve davranışlarının anlaşılması, sağlık açısından işlevinin gözlenmesine, hatta kanser, siliopati gibi hastalıklarda olası rollerinin ne olacağının açıklanmasına yardımcı olacaktır. Sentriyol satelitlerin ana iskelet proteinin perisentriyol materyal bir (PCM1) olduğu ve yapısal bütünlüğünün korumasına yardımcı olduğu, tükenmesi durumunda satelitlerin yol olmasıyla kanıtlanmıştır. PCM1'in biyokimyasal ve biyofiziksel özelliklerinin anlaşılması, sentriyol satelitlerin biyokimyasal özelliklerinin açığa çıkarılması için yapılması gereken ilk ve elzem bir adımdır. PCM1'in içsel olarak düzensiz bir protein olduğunu ve likit-likit faz ayrışımı sayesinde sentriyol satelit granülleri oluşturabileceğini gösterdim.Küresel ve dinamik formda olmaları likit-likit faz ayrışımı ile oluşan membranı olmayan granüllerin özellikleri ile uyuşsa da, olgunlaşmış satelit granülleri ya jelimsi bir yapıda yada zamanla jelleşmektedir. Hücre içi RNA tüketme deneylerinin PCM1 granüllerinin dağılmasına sebep olması, PCM1'ın, satelitlerin yapısal bütünlüğünü korumaya yardımcı olan RNA özlü ve kararlı bir yapısı olduğunu göstermektedir. PCM1'in yapı-işlev analizleri proteinin, N-terminalinde bulunan üç farklı bölümünün granül oluşturabilirken, C- terminalinin çoğunlukla sitoplazmik davrandığını göstermiştir. Sonuçlar proteinin N- terminalinin granül oluşturmakla görevli olduğunu gösterirken, C-terminalinin ise daha düzenleyici bir rolü olduğunu göstermektedir. Granül oluşturan PCM1 bölümleri füzyon, fisyon ve birleşip-ayrılma gibi dinamik olayları sergiler. Son olarak, PCM1 üzerinden protein konsantrasyonunu zamanla azaltarak yaptığımız yenilikçi ayrıştırma deneyleri; protein granüllerinin küçülerek görünür olmayan granül kalana kadar parçalandığını gösterdi. Elde ettiğimiz bulgulara göre, PCM1, likit-likit faz ayrışımı altında likite benzer davranışlar gösterse de, hem likit hem de jel halinin arasında denge olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Centriolar satellites are the third novel component of the mammalian centrosome/cilium complex. They are membrane-less electron-dense granules clustered around the main microtubule organizing center. These granules are heterogeneous in terms of composition, size, and shape and have a variety of roles in different cellular processes such as cilium assembly/disassembly, centriole duplication, stress response, and autophagy. Therefore understanding the centriolar satellite composition, dynamics and behavior are essential to elucidate their implications for health and diseases such as cancer and ciliopathies. The main scaffolding protein of the centriolar satellites is Pericentriolar Material 1 (PCM1), which maintains the satellite integrity since depletion of PCM1 leads to loss of centriolar satellites. Therefore understanding the biochemical and biophysical properties of the PCM1 is an essential first step to uncover the biochemistry of centriolar satellites. I found that PCM1 is a highly disordered protein, suggesting that it might undergo liquid-liquid phase separation (LLPS) to form centriolar satellite granules. Even though they are spherical and dynamic, which aligns with the membrane-less granule properties that go under the LLPS, mature satellite granules are in a gel-like state or become gelified over time. The global RNA depletion leads to the dispersal of the PCM1 granules showing that they have a stable RNA core that helps with the granule integrity. Structure-function analysis of PCM1 showed that three different fragments within the PCM1 N-terminus form granules, whereas the fragments from the C-terminal act cytoplasmic. This result shows that N-terminal has a role in the granule formation, whereas the C-terminal is more likely to have a regulatory role. The PCM1 fragments that form granules exhibit dynamic events including fusion, fission, kiss, and split events. Lastly, the de novo PCM1 disassembly experiment shows that with decreasing protein concentration, the granules are broken into smaller granules until no visible granule is seen. Our findings show that PCM1 goes under the LLPS and shows liquid-like behavior however there is an equilibrium between both the liquid and gel-like state.
Benzer Tezler
- Schizosaccharomyces pombe'de homolog olmayan kromozomlar arasında yönlendirilmiş translokasyon çalışmaları
Studies on directed translocation between non-homolog chromosomes in Schizosaccharomyces pombe
BURÇİN ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL TOPAL SARIKAYA
PROF. DR. CARLO V. BRUSCHİ
- Elucidation of cyclopropenium activated SN2 reaction mechanisms: A computational approach
Siklopropenyum aktivasyonlu SN2 tepkime mekanizmalarının aydınlatılması: Hesapsal bir yaklaşım
MUAMMER MELİN DEMİRKIZAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİYE AYLİN SUNGUR
- Identification of the interaction partners of anti-apoptotic BAG-1M isoform in breast cancer and breast epithelial cells
Anti-apoptotik BAG-1M izoformunun etkileşim partnerlerinin meme kanseri ve meme epitel hücrelerinde tanımlanması
NİSAN DENİZCE CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Investigation of the molecular role of RUVBL1 gene in malignant pleural mesothelioma
RUVBL1 geninin malign plevral mezotelyomadaki moleküler rolününaraştirilmasi
MEDİNE ZEYNEP GÜNGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiGenom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF ŞENTÜRK