Differential gene expression analysis of candida albicans exposed to biologically-synthesized silver nanoparticles
Biylojik sentezlenmiş gümüş nanoparticles'e maruz kalan candida albicans diferansiyel gen ekspresyon analizi
- Tez No: 818990
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HİLAL AY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 55
Özet
Gümüş nanopartikülleri, terapötik özelliklerinden dolayı nanoteknoloji ve biyotıpta çeşitli amaçlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bitkiler, algler, mantarlar ve bakterilerin gümüş nanopartiküllerini (AgNP'ler) biyolojik olarak üretebildiği ve bu nanopartiküllerin hücreler üzerinde antibakteriyel, antioksidan ve sitotoksik gibi çeşitli etkileri olduğu bilinmektedir. Birçok biyoaktif sekonder metaboliti üretebilen aktinobakterilerin de gümüş nanopartikülleri sentezleyebildiğine dair çalışmalar bulunmaktadır. Ancak, biyolojik olarak üretilen gümüş nanopartiküllerinin canlı hücrelere karşı gösterdiği sitotoksisitenin moleküler mekanizmaları üzerine çok az çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, Antarktika'dan izole edilmiş bir aktinobakteri olan Microbacterium sp. H37-C3, hücre dışı olarak gümüş nanopartikülleri üretmek için kullanılmış olup biyolojik olarak sentezlenen gümüş nanopartiküllerinin Candida albicans üzerindeki sitotoksisitesi transkriptomik bir yaklaşımla araştırılmıştır. Biyolojik olarak sentezlenen gümüş nanopartiküllerinin fiziksel özellikleri, UV-vis spektroskopi (UV-Vis), enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi (EDX) ile taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını kırınımı (XRD) ile karakterize edilmiştir. Microbacterium sp. H37-C3 tarafından sentezlenen gümüş nanoparçacıkların, 417 nm'de maksimum absorbans gösterdiği tespit edilmiştir. Gümüş nanoparçacıkların ortalama parçacık boyutu 15-30 nm arasında değişmektedir ve sentezlenen gümüş nanoparçacıklar kristal yapıdadır. Ayrıca, Microbacterium sp. H37-C3 suşunun tüm genom dizisi NCBI GenBank'tan indirilerek genom özellikleri ikincil metabolit biyosentetik gen kümelerini ve suşun filogenetik ilişkisini ortaya çıkarmak için analiz edilmiştir. Gümüş nanopartiküllerine maruz kalan Candida albicans ve kontrol grubu arasındaki diferansiyel gen ekspresyon analizi, gen ekspresyon seviyesindeki antimikrobiyal aktivite mekanizmasını ortaya çıkarmak için yapıldı. Numuneler arasında gen ekspresyon seviyelerinde istatistiksel olarak önemli bir değişiklik gözlenmemesine rağmen, gen ekspresyonunun düzenlenmesinden sorumlu olan bazı küçük nükleolar RNA'ları kodlayan genlerin ekspresyonu ile sitokrom c oksidaz ve telomer uzunluğunun korunmasından sorumlu bazı genlerin ekspresyonu AgNP işleminden etkilenmiştir. Sonuçlar, gümüş nanopartiküllerin ökaryotik hücreler üzerindeki toksisite mekanizmalarının gen ekspresyon seviyesinde anlaşılmasına katkı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Silver nanoparticles are extensively used in nanotechnology and biomedicine for various purposes due to their intrinsic therapeutic properties. Plants, algae, fungi, and bacteria have been known to produce silver nanoparticles (AgNPs) biologically, and those nanoparticles have various effects on the cells, such as antibacterial, antioxidant, and cytotoxic. There are reports showing that actinobacteria producing many bioactive secondary metabolites could produce silver nanoparticles. In this study, an actinobacterium isolated from Antarctica, Microbacterium sp. H37-C3 was used to produce silver nanoparticles extracellularly, and the cytotoxicity of these biologically synthesized silver nanoparticles on Candida albicans was investigated by a transcriptomic approach. The physical properties of the synthesized silver nanoparticles were characterized by UV–visible spectroscopy (UV–Vis), scanning electron microscopy (SEM) with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and X-ray diffraction (XRD). It was determined that the silver nanoparticles synthesized by Microbacterium sp. H37-C3 showed the maximum absorbance peak at 417 nm. The average particle size of the silver nanoparticles ranges from 15-30 nm, and the synthesized silver nanoparticles are in crystalline structure. Moreover, genome characteristics of strain Microbacterium sp. H37-C3 was also analyzed to reveal secondary metabolite biosynthetic gene clusters and the phylogenetic relationship of the strain by downloading the whole-genome sequence of the strain from the NCBI GenBank database. Differential gene expression analysis between silver nanoparticle-exposed Candida albicans and the control group was conducted to reveal its antimicrobial activity mechanism in gene expression level. Although no statistically significant change in the gene expression levels was observed between the samples, the expression of several genes coding for small nucleolar RNAs as well as the expression of the gene coding for cytochrome c oxidase and a gene responsible for maintenance of telomere length was affected by the AgNP treatment. The results contribute insight into the toxicity mechanisms of silver nanoparticles on eukaryotic cells at the gene expression level.
Benzer Tezler
- Differential co-expression analysis of human cancers to reveal systems biomarkers for diagnostic and therapeutic trials
İnsanlarda görülen kanser türleri için teşhis ve tedavi amaçlı sistem biyobelirteçlerinin diferansiyel ko-ekspresyon yöntemi ile belirlenmesi
MELTEM NUR ERDÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyoistatistikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAZIM YALÇIN ARĞA
- Integrative analysis of multi-cellular genome-scale metabolic networks with cell type specific transcriptome data predicted by deconvolution algorithms: Application to Parkinson's disease
Dekonvolusyon algoritmalarıyla tahmin edilen hücre tipine özgü Parkinson hastalığı transkriptom verilerinin çok hücreli genom ölçekli metabolik ağa haritalanması
KADİR KOCABAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikGebze Teknik ÜniversitesiBiyoinformatik Sistemler Biyolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR
- The identification and validation of novel approaches to treat acute myeloid leukaemia
Akut Myeloid Lösemi'nin tedavisinde yeni yaklaşımların belirlenmesi ve validasyonu
NURETTİN AYVALI
- Investigation of public single cell transcriptomics datasets to identify disease-related cellular phenotypes and molecular alterations of perivascular cells in multiple sclerosis
Multipl sklerozda perivasküler hücrelerin hastalıkla ilgili hücresel fenotipleri ve moleküler değişikliklerini belirlemek için herkesçe erişilebilir tek hücreli transkriptomik verisetlerinin incelenmesi
BEGÜM DURDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ERZİN
- Network medicine-based discovery of biomarkers for pancreatic cancer
Pankreas kanseri için ağ tıbbı tabanlı biyobelirteç keşfi
ŞAFAK KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoistatistikBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN