CRISPR-CAS9 knockdown of octopamine beta receptor subtype 2 to understand its role in honey bee appetite regulation
Oktopamine beta reseptör alttür 2'nin bal arısında iştahın düzenlenmesindeki rolü anlamak için CRISPR-CAS9 sistemiyle nakavt edilmesi
- Tez No: 822632
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CHRISTOPHER LOUIS MAYACK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Genetik, Biology, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 49
Özet
Bal arısı (Apis mellifera) toplayıcıları, sırasında büyük ölçüde hızla değişen enerji ihtiyaçlarına dayanarak yiyecek arama faaliyetlerini yerine getirirler. Özellikle kovandan uzakta yiyecek ararken stres faktörlerine karşı hassas olmalarına sebep olan enerji durumu hemolenflerinde bulunan trehaloz seviyelerine bağlı olarak belirlenir. Toplayıcıların tozlaşma aktivitesi süresince değişen enerji seviyelerini, hemolenflerindeki trehaloz seviyeleri ve beyindeki oktopamin seviyeleri arasındaki direkt bağlantıyla iştah düzenlenmesi yoluyla dengelediklerini düşünüyoruz. Oktopamin ve iştahın düzenlenmesi arasındaki sebep-sonuç ilişkisini kurabilmek için toplayıcıların beyninde bakulovirüs vektörüyle Oktopamin Beta Reseptörü Alt Tip 2 (AmOctβ2) reseptörünün CRISPR (Düzenli Aralıklı Palindromik Tekrar Kümeleri) sistemi kullanarak nakavt edilmesini amaçladık. Sonrasında arıların iştah seviyelerini Hortum Uzatma Tepkisi (PER) ile test ettik. Enjeksiyondan 3 gün sonra CRISPR enjekte edilen arıların iştah seviyelerinde ve Oktopamin Beta Reseptörü Alt Tip 2'nin gen ifadesinde kontrol gruplarına kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir düşüş ile birlikte CRISPR enjekte edilen arıların beyinlerindeki GFP (Yeşil Floresan Protein) sinyalinde artış gözlemledik. Çalışmanın sonuçları, CRISPR-Cas9 sisteminin başarılı bir şekilde beyindeki hücrelere ulaştığını, Kenyon hücrelerde de bulunma ihtimalinin yüksek olduğunu ve AmOctβ2'nin nakavt edildiğini destekler niteliktedir. Ayrıca, Oktopamin Beta Reseptörü Alt Tip 2 (AmOctβ2)'nin dahil olduğğu iştah düzenleme mekanizmasının omurgalılardan farklı olarak glukoz sinyalleşme yolağından bağımsız olduğunu tespit ettik. Bu metodun uygulanabilirliğinin kanıtlanmasıyla, CRISPR-Cas9 sistemi yetişkin bal arılarındaki diğer genlerin düzenlenmesi hedeflenebilir.
Özet (Çeviri)
Honey bee (Apis mellifera) foragers rely heavily on rapidly changing energetic demands during their foraging activities, which is reflected by the amount of trehalose that is in the hemolymph, and are particularly susceptible to stressors while foraging away from the hive. To meet their dynamic needs of energy while foraging, we suspect that these bees have a direct link between hemolymph trehalose levels and appetite regulation, mediated by octopamine levels in the brain. In order to establish a cause-and-effect relationship between octopamine and appetite regulation, we used CRISPR-Cas9 vectored by baculovirus, to knockdown the octopamine beta subtype 2 receptor in the brain, and then measured appetite levels after starvation, using the Proboscis Extension Response (PER) assay. We found that at three days post injection, there were significantly lower appetite levels and octopamine beta subtype 2 receptor gene expression, while there was higher GFP (Green Fluorescence Protein) signal in the brain. Taken together, our findings suggest that we successfully delivered the CRISPR-Cas9 system and knockdowned the octopamine beta subtype 2 receptor in the brain that is likely to be found in the Kenyon cells. In addition, we established that the octopamine beta subtype 2 receptor is involved in appetite regulation of the honey bee and this is likely to be independent of the glucose-signaling pathway found in vertebrates. With this proof of concept established, other targets for gene editing in adult honey bees are now possible using the CRISPR-Cas9 system.
Benzer Tezler
- Determining which octopamine receptor is the link between appetite and fluctuating trehalose levels in the honey bee
Bal arısında iştah ile dalgalanan trehaloz seviyeleri arasındaki bağlantının hangi oktopamin reseptörü olduğunun belirlenmesi
SALEH GHANEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CHRISTOPHER LOUIS MAYACK
- Mapping of the distribution of octopamine beta receptor subtype 2 in honeybee (Apis mellifera) brain
Bal arısı (Apis mellifera) beyninde oktopamin beta reseptörü alttür 2 dağılımının haritalandırılması
İREM AKÜLKÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyolojiSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CHRISTOPHER LOUIS MAYACK
- CRISPR-Cas9 aracılı PIK3CA gen modifikasyonunun kanser hücreleri üzerindeki terapötik etkilerinin araştırılması
CRISPR-Cas9 mediated PIK3CA modification as a novel treatment modality in cancer
ÖZGE SÖNMEZLER
Doktora
Türkçe
2022
BiyomühendislikÇukurova ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATIL BİŞGİN
- Optimization of epigenome-wide CRISPR-CAS9 knockout screen analysis to prioritize cancer therapeutics
Kanser tedavilerine öncelik vermek için epigenom genelinde crispr-CAS9 tekniğinin analizinin optimizasyonu
EZGİ KURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiKoç ÜniversitesiHücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞBA BAĞCI ÖNDER
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAMZAH SYED
- Identification of critical epigenetic modifiers in prostate cancer
Prostat kanserinde önemli olan epigenetik düzenleyicilerin saptanması
BENGÜL GÖKBAYRAK
Doktora
İngilizce
2022
BiyolojiKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NATHAN ALLAN LACK