Molecular characterization of interactions in Drosophila circadian photoreceptor
Drosophila sirkadyan fotoreseptöründeki etkileşimlerin moleküler karakterizasyonu
- Tez No: 864255
- Danışmanlar: PROF. DR. NURİ ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Genetik, Biology, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Sirkadiyen saat, siyanobakteriden insana kadar neredeyse tüm organizmalarda bulunur ve biyolojik sistemlerdeki günlük ritimleri düzenleyen, genetik olarak programlanmış bir mekanizmadır. İşlevsel olarak saat, endojen bir çekirdek saatten ve bir fotoreseptörden oluşur. Moleküler düzeyde saat, bir transkripsiyon translasyon geri bildirim döngüsü (TTFL) tarafından üretilir. Endojen saatin periyodu tam olarak olmasa da 24 saate yakındır, bu nedenle güneş saatiyle senkronize olması gerekir. Sabah güneş ışığına maruz kalma, sıfırlama adı verilen bir işlemle endojen saati, fotoreseptörler aracılığıyla tam olarak günlük jeolojik saatle senkronize eder. Memelilerde, Kriptokrom proteinleri TTFL'de bir rol oynar ve fotoresepsiyonda rol oynamazken, Drosophila Kriptokromu (DmCry) proteini ise Drosophila'da saatin ışığa bağımlı olarak sıfırlanmasında hayati bir rol oynar. Drosophila, sirkadiyen saat araştırmaları için model bir organizma olarak kullanıldığından ve DmCRY bir magnetoreseptör olarak öne sürüldüğünden dolayı, fotoresepsiyon mekanizmasının anlaşılması çok önemlidir. DmCRY tarafından saatin sıfırlanmasının ana mekanizması bilinmesine rağmen, çoğunlukla teknik sınırlamalar nedeniyle etkileşimleri tam olarak araştırılmamıştır. Bu tezde, DmCry fotoreseptörünün ışığa bağımlı etkileşimlerine odaklanarak Drosophila'daki sirkadiyen saatin düzenleyici mekanizmalarını araştırmaya karar verdik. Özellikle fotoreseptör kompleksi içindeki bilinmeyen proteinleri tanımlayarak DmCry'nin ışığa bağımlı etkileşimlerini ve sıfırlamanın moleküler mekanizmalarını çözmeyi amaçladık. Işığa bağımlı ve bağımsız etkileşimleri araştırmak için TurboID ve APEX2 enzimlerini kullanan yakınlığa bağımlı etiketleme tekniği sonrası adaylar kütle spektrometre analizi ile kimliklendirildi. Işığa maruz kaldıktan sonra DmCry'nin hızlı yıkılımı göz önüne alındığında, DmCry'ye kaynaştırılan TurboID veya APEX2 enzimleri, S2 hücrelerinde karanlık ve aydınlık koşullar altında yakındaki proteinleri tanımlamak için kullanıldı ve sirkadiyen saatin karmaşık düzenleyici ağına dair içgörüler sağlandı. Yeni tanımlanan bazı etkileşimleri birlikte immünopresipitasyon tekniğini ile de doğruladık. Kısa ömürlü etkileşimlerin yakınlığa bağımlı etiketleme ardından kütle spektrometre ile tanımlanması, manyetik alan değişikliklerinden etkilenebilecek diğer kısa ömürlü etkileşimlere de uygulanabilecek yeni bir metodoloji ortaya koydu.
Özet (Çeviri)
The circadian clock is found in organisms from cyanobacteria to humans and is a genetically programmed mechanism that regulates daily rhythms in biological systems. Functionally, the clock consists of an endogenous core clock and a photoreceptor. At the molecular level, the clock is generated by a transcription translation feedback loop (TTFL). The period of endogenous clock is close to, but not exactly, 24 hours, therefore it should be synchronized to the solar clock. Exposure to sunlight in the morning synchronizes the endogenous clock precisely to the daily geological clock via photoreceptors in a process called resetting. In mammals, Cryptochrome proteins play a role in TTFL but not photoreception, whereas Drosophila Cryptochrome (DmCry) plays a central role in the light-dependent clock resetting in Drosophila. Since Drosophila has been used as a model organism for circadian clock research and DmCRY has been suggested to be a magnetoreceptor, understanding the mechanism of photoreception is crucial. Although the main mechanism of clock resetting by DmCRY is known, its interactions have not been fully investigated, mostly due to technical limitations. In this thesis, we decided to investigate the regulatory mechanisms of the circadian clock in Drosophila by focusing on light-induced interactions of the DmCry photoreceptor. We specifically aimed to unravel the light-dependent interactions of DmCry and the molecular mechanisms of resetting by identifying unknown proteins within the photoreceptor complex. Proximity labeling techniques, specifically using TurboID and APEX2 enzymes, were employed to explore light-dependent and independent interactions. Given the rapid degradation of DmCry after light exposure, TurboID or APEX2 enzymes fused to DmCry were used in S2 cells to identify proteins in proximity under dark and light conditions, providing insights into the circadian clock's intricate regulatory network. We identified several novel interactions and confirmed some of them using the co-immunoprecipitation technique. Applying the proximity labeling technique coupled to mass spectrometry to identify short-lived interactions opens a new avenue that can also be applied to other short-lived interactions which might be affected by magnetic field changes.
Benzer Tezler
- Cloning and initial characterization of an estrogen responsive gene: YPEL2
Östrojen yanıt geni YPEL2'nin klonlanması ve proteinin ilkin karakterizasyonu
GİZEM GÜPÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT MUYAN
- Pharmacological characterization of the PISCF-allatostatin receptor in Carausius morosus
Carausius morosus'ta PISCF-allatostatin reseptörü'nün farmakolojik olarak nitelenmesi
ALİ İŞBİLİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NECLA BİRGÜL İYİSON
- Characterization of NFI transcription factors, NFIB targets and miRNAs that regulate NFIB in human neural stem cells
İnsan nöral kök hücrelerinde NFI transkripsiyon faktörlerinn, NFIB hedef genlerinin ve NFIB ekspresyonunu düzenleyen miRNA'ların karakterizasyonu
GÖKÇE CESUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ASLI KUMBASAR
- Preparation and characterization of polymeric blends of poly(E-caprolactone)and poly(P-chlorostyrene)
Başlık çevirisi yok
HASAN HÜSEYİN ENGİN