Characterization of stress responsive microRNAs and their roles in T cell development
Strese duyarlı mikroRNA'ların ve T hücresi gelişimindeki rollerinin karakterizasyonu
- Tez No: 810983
- Danışmanlar: PROF. DR. NICOLAI S. C. VAN OERS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Allerji ve İmmünoloji, Biyoloji, Tıbbi Biyoloji, Allergy and Immunology, Biology, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İmmünoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Fizyolojik stres hem doğuştan hem de kazanılmış bağışıklık tepkilerinde hızlı değişikliklere neden olur. Timusta gelişen olgunlaşmamış αβ T hücreleri, enfeksiyonlar ve/veya lipopolisakkarit veya hızlı bir apoptotik program ortaya çıkaran glukokortikoidlere maruz kalma nedeniyle özellikle strese karşı duyarlıdır. MikroRNA'lar (miR'ler), çeşitli mRNA'ları hedefleyerek bağışıklık sisteminde kritik roller oynayan kısa, kodlamayan RNA'lardır. Timik olarak kodlanmış miR'lerin bir alt kümesinin strese duyarlı olacağını ve timopoezi modüle edeceğini varsaydık. Timik miR profillemesi, lipopolisakarit veya sentetik glukokortikoid deksametazona yanıt olarak ifadesi 1,5 kattan fazla düzensiz olan 18 farklı miR'yi ortaya çıkardı. Bu strese duyarlı miR'lerin ifadesi, farklı timosit alt gruplarında dinamik olarak düzenlendi. Bu miR'lerin normal ve stres koşulları altında timopoez üzerindeki etkisini incelemek için hem transgenik hem de gen hedefleme yaklaşımlarını kullandık. MiR-181d, strese yanıt olarak ifadesi en aşağı regüle edilen timik miR'di. Gelişmekte olan timositlerde miR-181d'nin aşırı ekspresyonu, olgunlaşmamış CD4+CD8+ timositlerin sayısını azalttı. Lipopolisakkarit veya deksametazon enjeksiyonları, vahşi tipteki kontrollere kıyasla bu hücrelerin 4 kat daha fazla kaybına neden oldu. MiR-181d'nin hedeflenen eliminasyonu, vahşi tip farelere benzer bir timus stres duyarlılığı ile sonuçlandı; bu, miR-181 ailesi üyelerinin birbirlerini fonksiyonel olarak yedeklediğini gösterdi. Gen ekspresyonu karşılaştırmaları ayrıca miR-181d'nin bir dizi stres, metabolik ve sinyal yolaklarını etkilediğini gösterdi. Bu bulgular, seçilen miR'lerin in vivo stres aracılı timusun içe kıvrılmasını arttırdığını göstermektedir. Fare timusundaki bir başka strese duyarlı miR olan miR-185, bağışıklık, kalp, paratiroid ve psikolojik sorunlarla ortaya çıkabilen 22q11.2 delesyonu/DiGeorge sendromu olan hemen hemen tüm bireylerde haployetersizdir. MiR-185'in timositlerdeki moleküler hedefleri bilinmemektedir. MiR-185'in transgenik ekspresyonu, timopoezi TCRβ seçimi kontrol noktasında ve pozitif seçim sırasında zayıflattı. Bu periferik T hücresi lenfopenisine neden oldu. Mzb1, NFATc3 ve Camk4, yeni miR-185 hedefleri olarak belirlendi. MiR-185'teki artışlar TCR'ye bağlı hücre içi kalsiyum seviyelerini arttırırken, miR-185'in azaltılması bu kalsiyum tepkilerini azalttı. Bu etkiler, bir endoplazmik retikulum kalsiyum düzenleyicisi olan Mzb1'deki azalmalarla uyumluydu. MiR-185'in haployetersizliği ile tutarlı olarak, birkaç 22q11.2 delesyonu/DiGeorge sendromlu hastadan alınan timosit ekstraktlarında Mzb1 seviyeleri yüksekti. Bu bulgular miR-185'in, Mzb1 de dahil olmak üzere birçok mRNA'yı hedefleyerek T hücresi gelişimini düzenlediğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Physiological stress evokes rapid changes in both the innate and adaptive immune responses. Immature αβ T cells developing in the thymus are particularly sensitive to stress, with infections and/or exposure to lipopolysaccharide or glucocorticoids eliciting a rapid apoptotic program. MicroRNAs (miRs) are short, non-coding RNAs that play critical roles in the immune system by targeting diverse mRNAs. We hypothesized that a subset of thymically encoded miRs would be stress responsive and modulate thymopoiesis. Thymic miR profiling revealed 18 distinct miRs that are dysregulated more than 1.5-fold in response to lipopolysaccharide or the synthetic glucocorticoid dexamethasone. These stress-responsive miRs are dynamically regulated in distinct thymocyte subsets. We utilized both transgenic and gene-targeting approaches to study the impact of these miRs on thymopoiesis under normal and stress conditions. MiR-181d is the most down-regulated thymic miR in response to stress. The over-expression of miR-181d in developing thymocytes reduced the number of immature CD4+CD8+ thymocytes. Lipopolysaccharide or dexamethasone injections caused a 4-fold greater loss of these cells than in the wild type controls. The targeted elimination of miR-181d resulted in a thymus stress-responsiveness similar to wild-type mice, suggesting a functional redundancy between miR-181 family members. Gene expression comparisons further indicated that miR-181d affects a number of stress, metabolic, and signaling pathways. These findings demonstrate that selected miRs enhance stress-mediated thymic involution in vivo. MiR-185, another stress-responsive miR in murine thymus, is haploinsufficient in almost all individuals with 22q11.2 deletion/DiGeorge syndrome that can present with immune, cardiac, parathyroid, and psychological problems. The molecular targets of miR-185 in thymocytes are unknown. Transgenic expression of miR-185 attenuated thymopoiesis at the TCRβ-selection checkpoint and during positive selection. This caused a peripheral T cell lymphopenia. Mzb1, NFATc3, and Camk4 were identified as novel miR-185 targets. Elevations in miR-185 enhanced TCR-dependent intracellular calcium levels, while a knockdown of miR-185 diminished these calcium responses. These effects concur with reductions in Mzb1, an endoplasmic reticulum calcium regulator. Consistent with the haploinsufficiency of miR-185, Mzb1 levels were elevated in thymocyte extracts from several 22q11.2 deletion/DiGeorge syndrome patients. These findings indicate that miR-185 regulates T cell development through its targeting of several mRNAs including Mzb1.
Benzer Tezler
- Domates (Solanum lycopersicum) bitkisinde kuraklık stresi ile ilişkili mikrorna'ların analizleri
Analyses of microRNAs related to drought stress in tomato (Solanum lycopersicum) plants
BİLGİN CANDAR ÇAKIR
Doktora
Türkçe
2017
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN ARICAN
DOÇ. DR. BAOHONG ZHANG
- Investigating the roles of micrornas in biotic stress responses and functional characterization of a novel ZTL-type F-box protein via virus induced gene silencing
Mikrorna'ların biyotik stres koşullarındaki görevlerinin araştırılması ve yeni bir ZTL-tipi F-box proteininin vırüs indüklenmesi ile gen susturulması yöntemi ile fonksiyonel karakterizasyonu
YASİN FATİH DAĞDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİNUR S. AKKAYA
- Identification and characterization of conserved micrornas in wheat (Triticum monococcum ssp. monococcum) by high-throughput sequencing and computational analysis
Siyez (Triticum monococcum ssp. monococcum) buğdayında korunmuş mi̇kro rnalarin yüksek verimli dizileme ve simulasyon analizleriyle tanımlanarak karakterize edilmeleri
SARA BATAW
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyolojiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUSRET ZENCİRCİ
DR. ERCAN SELÇUK ÜNLÜ
- Süs bitkilerinde abiyotik ve biyotik stresle ilişkili miRNA'ların in siliko belirlenmesi
In silico determination of abiotic and biotic stress related miRNAs in ornamental plants
SERVET BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyoteknolojiAmasya ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVGİ MARAKLI
- Investigating protein variations of Bag-1 in wild type and Bag-1 knockout MCF-7 breast cancer cells
Doğal tip ve Bag-1 silinmiş MCF-7 meme kanseri hücrelerinde Bag-1'ın protein değişikliklerinin incelenmesi
PELİN ÖZFİLİZ KILBAŞ
Doktora
İngilizce
2022
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
PROF. DR. ELİF DAMLA ARISAN