Understanding the molecular interactions of Fe-S cluster proteins in liver regeneration
Karaciğer yenilenmesinde demir-sülfür (Fe-S) küme proteinlerinin moleküler etkileşiminin anlaşılması
- Tez No: 811897
- Danışmanlar: PROF. DR. MEDİHA CANBEK, DR. AYŞE ÖZMEN YAYLACI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Moleküler Tıp, Tıbbi Biyoloji, Biology, Molecular Medicine, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karaciğer rejenerasyonunda moleküler düzeyde meydana gelen birçok karmaşık hücresel olaylarının zinciri yüksek derecede enerjiye bağımlıdır. Mitokondriyal oksidatif fosforilasyon karaciğer rejeneratif sürecini besler ve karaciğerin enerji durumunun posthepatektomi karaciğer fonksiyonu (klinik sonuç) ile ilişkilidir. Bu olaylarının merkezinde yer aldığı mitokondriyal biyogenez (dinamikleri) en temel işlevselliği olan demir-sülfür (Fe-S) biyogenezi; OXPHOS, ETC ve DNA/RNA metabolizması ile ilişkilidir. Mitokondriyel (Fe-S) biyogenezi, DNA stabilitesi ile doğrudan bağlantılıdır. PHx sonrasında, 6 Fe-S'li geni (MitoNEET, ACO1/IRP1, ACO2, SDH, MINER1, GLRX5), mitokondri biyogenezin ile ilgili olan PGC-1α geni, IRP1 ile ilişkili olan HIF-2α, mitoferrin (veya DMT-1) ve c-MYC geni, çeşitli zaman noktalarında (0, 6, 12, 24, 48, 72 saat) moleküler etkileşimini araştırılmıştır. RT-QPCR ve Western Blotting kullanılarak genlerinin ve proteinlerinin ifadesi bakılırken, ELISA ile SUCNR1 aktivitesi ve PCNA immunohistokimyası ise hepatocyte proliferasyonu incelenmiştir. Çalışmamızda, PH gruplarında mitoferrin hariç; mitoNEET, IRPI, MINER1, SDHA, HIF-2α ve c-MYC, gen ifadeleri ve istatistiksel olarak anlamlı (p≤0.05) bulunmuştur ve mitoNEET, IRP1, DMT-1 (mitoferrin yerine) ve HIF-2α seçilerek protein ekspresyonu incelenmiştir. Karaciğer rejenerasyonun erken ve ara fazlarında etkili olabileceklerini, rejenerasyonun başlatmasında da gerektiren metabolik değişikleriyle beraber gelen sinyalleşmesinde, demir ve ROS metabolizmasında ALR ile tetikleyen mitoNEET, IRP1 ve HIF-2α ile ince bir moleküler etkileşimde olduklarında düşünmekteyiz. Bu moleküler etkileşim ile da ALR-mitoNEET tarafından JAK-STAT3, ALR-mitoNEET-IRP1-HIF-2α ile diğer sinyal tetikleyerek karaciğer yenilenmesinde moleküler rolü oynadıkları inanmaktayız. Ayrıca, c-MYC-SDHA'nin zıt çalışması rejenerasyonun başlatılmasında ve ALR-MINER1 ise Ca2+ sinyalleşme ile proliferasyonunda önemli rolü oynadığını söyleyebiliriz. Bu çalışma ile Fe-S proteinin karaciğer rejenerasyonundaki rolü önemli ve karışık bir ilişki içerisinde temel fonksiyon olarak görev aldığı ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
Liver-related diseases sometimes requiring transplant or not, continue to present a major burden to global health. Mitochondrial dynamics is central to the cellular bioenergetics of liver regeneration, a major aspect of liver transplantation. Iron-Sulphur (Fe-S) cluster biogenesis, as an essentiality of mitochondrial (biogenesis) dynamics, may be involved in regulation of several diverse cellular processes, key to hepatocellular proliferation. Fe-S cluster-containing genes such as (mitoNEET, MINER1, IRP1, ACO2, SDH, GLRX5) are known to play critical cellular functions. However, molecular basis of the cellular functions of Fe-S proteins and their interactions with partner genes (PGC-1α, MFRN, HIF-2α and c-MYC) remain to be explored in the context of liver regeneration. After a 70% partial hepatectomy, some selected genes of interest were examined for their gene and protein activity using RT-PCR and Western Blotting assays. Succinate receptor activity and hepatocyte proliferation rates were determined with ELISA and PCNA immunohistochemistry tests respectively. In our study, gene activities of mitoNEET, IRP1, MINER1 and SDHA as Fe-S genes and partner genes: mitoferrin, HIF-2α and c-MYC, were found significantly expressed (p≤0.05) in the PH groups, except for mitoferrin. Significant mRNA expressions (p≤0.05) of DMT-1, mitoNEET, IRP1 and HIF-2α, was also seen in the PH groups. PGC-1α and MINER1 were also significantly expressed intra-PH (p≤0.05). Expressional patterns of Fe-S gene relative to their molecular interactions with partner genes, seem to define their cellular functions. Such a gene interaction network of molecular interactions involving Fe-S genes with partner genes, may promote hepatocyte proliferation via metabolic rewiring of cellular bioenergetics via regulation of iron, oxygen and ROS metabolism coupled to the major molecular events of hepatocyte hypertrophy-hyperplasia dynamics in the early-intermediate phases of liver regeneration. Fe-S protein biogenesis and degradation is delicately balanced to guide the molecular basis of their cellular function.
Benzer Tezler
- Mikrobiyal gübrelerin kısıtlı sulama altında yetişen hıyar bitkisinin gelişimi, bazı fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri ve verimi üzerine etkisi
The effect of microbial fertilizers on the growth, some physiological and biochemical characteristics, and yield of cucumber plants grown under water deficit
GÖKHAN UÇAR
Doktora
Türkçe
2025
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER UZ
- N/pi and N/sigma interactions of the amide linkage with its N-substituents: A quantum chemical study
Amid bağının N atomuna bağlı gruplarla N/pi ve N/sigma etkileşimleri: Kuantum kimyasal bir çalışma
ÖZLEM DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. S. ANDRZEJ CİEPLAK
- Self-healing nanocomposite dna hydrogels with high mechanical strength
Yüksek mekanik dayanıma sahip kendini onarabilen nanokompozit dna hidrojelleri
AHMET TALHA ÜZÜMCÜ
Doktora
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN GÜNEY
PROF. DR. OĞUZ OKAY
- Bacterial expression of an effector protein of yellow rust pathogen and a resistance protein of wheat and characterization of the effector protein
Sarı pas patojenine ait bir efektör proteinin ve buğdaya ait bir direnç proteininin bakteri içinde ifadesi ve efektör proteinin karakterizasyonu
SAYIT MAHMUT ERDOĞAN
Doktora
İngilizce
2019
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİNUR S. AKKAYA
DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZÇUBUKÇU
- Yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskobu (YH-AKM) geliştirilmesi ve çeşitli uygulamaları
Development of high speed atomic force microscopy and its applications
ÜMİT ÇELİK
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER