Nitrosatif stres kökenli nörodejeneratif hastalıkların hücresel sinyal yolaklarının Arabidopsis thaliana kullanılarak araştırılması
Investigation of cellular signaling pathways of nitrosative stress-induced neurodegenerative diseases by using of Arabidopsis thaliana
- Tez No: 834010
- Danışmanlar: PROF. DR. AŞKIM HEDİYE ÇETİNEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Genel Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
1,6 milyar yıl önce insanlar ve Arabidopsis thaliana evrimsel olarak birbirinden ayrılmıştır. Buna rağmen insan genlerinin büyük kısmının Arabidopsis'te korunmuş ortologları vardır. Örneğin, insanlardaki nörodejeneratif hastalık genlerinin Arabidopsis'teki ortologlarıyla benzerlik oranı %71 iken insan kanser genleriyle benzerlik oranı %70 olarak bilinmektedir. Alzheimer (AD) ve Parkinson (PD) gibi nörodejeneratif hastalıkların daha iyi anlaşılması amacıyla yapılan son araştırmalar, bu alanda Arabidopsis'in önemini açıkça ortaya koymuştur. Bu araştırmalarda, AD ve PD hastalıklarına neden olan PreP ve DJ-1/PARK genlerindeki mutasyonun, bitkilerde de insanlardakine benzer oluşumlara neden olduklarını göstermiştir. Ancak, bu nörodejeneratif hastalıklar, sadece belirtilen genlerdeki mutasyonlardan kaynaklanmamaktadır. Son yıllarda yapılan araştırmalar insan beyin hücre zarındaki Glutamat Reseptörünün (NMDAR'ın; N-metil-D-aspartat reseptörü) aktivasyonundaki artışla, sitoplazmada aşırı biriken Ca2+'un tetiklediği, NO (nitrik oksit) birikiminin mitokondri ve endoplazmik retikulum (ER) stresine ve PDI (protein disülfit izomeraz) enziminde meydana getirdiği S-nitrosilasyonun (sistein tiolüne NO bağlanması) yol açtığı AD ve PD gibi nörodejeneratif hastalıklara neden olduğu bulunmuştur. GLR'ler, sadece memelilerde değil yaşamın üç domaininde de tanımlanmışlardır. Bitkiler üzerinde yapılan araştırmalarda, bitki GLR'lerinin; pek çok yolakta rol oynadıkları gösterilmiştir. Ancak bahsedilen GLR aracılı NO ilişkili nitrosatif stres ve oluşacak organellerdeki değişiklikler ile ilgili bir çalışma yoktur. Yapılan bu çalışmada, insanlarda nörodejeneratif hastalıklara neden olan bir hücresel yolakta görev alan gen ve proteinlerin, Arabidopsis'te benzer yolaklarının var olup olmadığı, bitkilerde hangi rol ve etki mekanizmasına sahip oldukları, GLR-aracılı NO birikiminin neden olduğu PDI enzimindeki etkisi ve organel stresinin oluşum mekanizması, ayrıca oluşan Reaktif Oksijen Türleri (ROS) ve Reaktif Azot Türlerinin (RNS) hücreden süpürülmesinde etkili antioksidan mekanizma ve hücrenin redoks dengesi arasındaki ilişki ilk kez aydınlatılmıştır
Özet (Çeviri)
1.6 billion years ago, humans and Arabidopsis thaliana diverged evolutionarily. Despite this, there are conserved orthologs of human genes in Arabidopsis. For instance, the similarity rate between neurodegenerative disease genes in humans and their orthologs in Arabidopsis is known to be 71%, while the similarity rate with human cancer genes is 70%. Recent research aimed at better understanding neurodegenerative diseases such as Alzheimer's (AD) and Parkinson's (PD) has clearly demonstrated the importance of Arabidopsis in this field. In these studies, mutations in the PreP and DJ-1/PARK genes, which cause AD and PD diseases, have been shown to lead to similar formations in plants as in humans. However, these neurodegenerative diseases are not solely caused by mutations in the mentioned genes. Recent studies have found that an increase in the activation of the Glutamate Receptor (NMDAR) in the human brain cell membrane, triggering excessive accumulation of Ca2+ in the cytoplasm, leads to mitochondrial and endoplasmic reticulum (ER) stress caused by NO (nitric oxide) accumulation through S-nitrosylation of the protein disulfide isomerase (PDI) enzyme (binding of NO to cysteine thiol). This mitochondrial and ER stress has been found to be linked to neurodegenerative diseases like AD and PD. GLRs (Glutamate-like receptors) have been identified not only in mammals but also in all three domains of life. Studies on plants have shown that plant GLRs play roles in many pathways. However, there is no study on the GLR-mediated NO-related nitrosative stress and changes in organelles. In this study, we shed light on the roles and mechanisms of genes and proteins involved in a cellular pathway responsible for neurodegenerative diseases in humans, their orthologs in Arabidopsis, and the effects on the PDI enzyme caused by GLR-mediated NO accumulation. We also elucidate the mechanisms of organelle stress, as well as the relationship between Reactive Oxygen Species (ROS) and Reactive Nitrogen Species (RNS) and their effective antioxidant mechanisms in scavenging from cells, and the cell's redox balance. This study provides the first insights into these aspects.
Benzer Tezler
- Kronik karaciğer hastalarının plazma ve eritrositlerinde oksidatif stres üzerine incelemeler
Başlık çevirisi yok
ALEV KURU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2003
Biyokimyaİstanbul ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLGÜN ALPTEKİN
- Keratokonusta kornea epitel hücrelerinde humanin, MOTS-C, histatin-1, histatin-3, histatin-5 peptid düzeylerinin belirlenmesi, nitrozatif stres ve ferroptozla ilişkilendirilmesi
Determination of humanin, MOTS-C, histatin-1, histatin-3, histatin-5 peptide levels in corneal epithelial cells in keratoconus and correlation with nitrosative stress and ferroptosis
CAHİT DEMİRKIRAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Göz HastalıklarıGaziantep ÜniversitesiTıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH TUNCAY DEMİRYÜREK
- Epilepsi hastalığı olan çocuklarda oksidatif ve nitrosatif stres ile antioksidan kapasitenin değerlendirılmesi
Evaluation of oxidative and nitrosative stress and antioxidant capacity in chi̇ldren with epilepsy
DİLA TUĞÇE KOPAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGaziantep ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. AYŞE AYSİMA ÖZÇELİK
- İskemik strokta oksidatif stres ve total antioksidan kapasite
Oxidative stress and total antioxidant capacity in ischemic stroke
ÖZLEM DOĞAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2010
BiyokimyaKırıkkale ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜÇLER KISA
- Role of reactive oxygen and nitrogen species in the pathogenesis and severity of COVİD-19, and the interaction between SARS-CoV-2 and PM2.5 in human bronchial epithelial organoids
COVID-19'un patogenezinde ve şiddetinde reaktif oksijen ve nitrojen türlerinin rolü ve insan bronşiyal epitel organoidlerinde SARS-CoV-2 ile PM2.5 arasındaki etkileşim
NUR KONYALILAR
Doktora
İngilizce
2024
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiKoç ÜniversitesiHücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN BAYRAM