Geri Dön

Generation of CRISPR/Cas9-based disease models and investigation of the molecular mechanisms of regeneration in zebrafish

CRISPR/Cas9 tabanlı hastalık modellerinin üretilmesi ve zebra balıklarında rejenerasyonun moleküler mekanizmalarının araştırılması

PDF İndir

  1. Tez No: 884195
  2. Yazar: RAMAZAN UĞUR BORA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE GÜNEŞ ÖZHAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Genom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

İnsan hastalıkları, özellikle sinir sistemi bozuklukları veya hasarları milyonlarca insanı etkilemektedir. Memelilerde merkezi sinir sistemi rejenerasyonunun kapasitesi sınırlıdır. Ancak zebra balığının kapsamlı doku yenileme yetenekleri vardır. Rejeneratif ve rejeneratif olmayan organizmaların moleküler düzeyde karşılaştırılması potansiyel terapötik yaklaşımların keşfedilmesine yardımcı olabilir. Zebra balığı, memelilerle, yüksek oranda fonksiyonel ve gen dizisi homolojisine, kapsamlı rejeneratif yeteneklere, çeşitli transgenik hatlara ve çeşitli manipülasyon araçlarının mevcut olması nedeniyle önemli bir model organizma olarak ortaya çıkmaktadır. Bu çalışma, insan hastalıklarının modellenmesi için üç farklı yaklaşım sunmaktadır. İlk olarak, remiyelinizasyon mekanizmalarını araştırmak için yetişkin bir zebra balığı beyin demiyelinizasyon modeli geliştirdik. Bu amaçla LPC kullanarak yetişkin zebra balığı beyninde demiyelinizasyon modelini oluşturduk. Ayrıca Wnt sinyal yolağının remiyelinizasyondaki rolü araştırmayı hedefledik. Wnt sinyalinin baskılanması, remiyelinizasyonun bozulmasına neden oldu. Proteomik analizlerimiz sonucunda, Wnt sinyallemesinin eksikliğinin, immün yanıtın artmasına ve lipid metabolizmasının bozulmasına neden olduğunu ortaya çıkardı. İkinci olarak, erken aşamalarda benzerlik gösteren doku yenilenmesi ve kanser ilişkisinin ileri safhalarda farklılaşmasından dolayı bu iki olay arasındaki moleküler benzerlik ve farklılıkları araştırmayı hedefledik. Bu nedenle zebra balığının genetik glioma modeli kullanarak, RNA dizileme yöntemiyle diferansiyel olarak eksprese edilen genleri araştırdık. Üçüncü olarak, sol ventriküler nonkompaksiyona neden olan, myh7 geninde tanımlanmış, yanlış anlamlı mutasyonun etkilerini araştırmak için CRISPR/Cas9 genom düzenleme tekniğini kullandık. Myh7 mutant balıklarda, s-döngü oluşumunda bozulma sonucu, kalp gelişimi bozukluklarına ve kalple ilgili gen ifadelerinin değişimini saptatık. Bu çalışma ile bütüncül olarak, hastalıkların moleküler mekanizmalardan organizma düzeyindeki etkilere kadar anlayışımızı derinleştirmeyi, insan hastalık araştırmalarının ve yeni terapötik yaklaşımlara katkıda bulunmayı amaçlamaktadır.

Özet (Çeviri)

Human diseases, especially nervous system disorders or damage affects millions of people. Central nervous system regeneration has limited capacity in mammals. However, zebrafish has extensive tissue regeneration capabilities. Comparison of the regenerative and non-regenerative organisms on molecular level may help discoveries of potential therapeutic approaches. Zebrafish emerges as pivotal model organism due to its significant functional and sequential homology with mammals, extensive regenerative abilities, accessibility of diverse transgenic lines, and various manipulation tools. This study introduces three distinct approaches for human disease modeling. Firstly, an adult zebrafish brain demyelination model was developed to investigate remyelination mechanisms. For this purpose, we generated LPC-induced adult zebrafish brain demyelination model. Furthermore, we aimed to Wnt signaling pathway's role in the remyelination. Inhibition of Wnt signaling resulted altered remyelination. Proteomic analysis revealed lack of Wnt signaling causes increased immune response and altered lipid metabolism. Secondly, we explored parallels between cancer and regeneration mechanisms in early stages, hypothesizing that insights into these processes could unveil novel therapeutic avenues. For this reason, we used genetic glioma model of the zebrafish and applied RNA-sequencing to investigate differentially expressed genes. Thirdly, we used CRISPR/Cas9 genome editing to investigate identified novel missense mutation on the myh7 gene causing left ventricular non-compaction. Myh7 mutant fish showed disorganized s-loop formation causing altered heart development and altered cardiac related gene expression These approaches collectively aim to deepen our understanding from molecular mechanisms to organism-level effects, contributing to the disease research and therapeutic innovation

Benzer Tezler

  1. Tez No

    414069

    Generation and characterization of familial mediterranean fever (FMF) disease-specific induced pluripotent stem cells (iPSCs)

    Ailesel Akdeniz ateşi hastalığına spesifik uyarılmış pluripotent kök hücrelerin üretimi ve karakterizasyonu

    KEREM FİDAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    BiyolojiKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER

  2. Tez No

    418841

    Generation of a CRISPR/Cas based genome editing system for MEFV gene in familial mediterranean fever-specific induced pluripotent stem cells

    Ailesel Akdeniz ateşine özgü uyarılmış pluripotent kök hücrelerdeki MEFV geni için CRISPR/Cas temelli genom yazılım sisteminin oluşturulması

    GÜLNİHAL KAVAKLIOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    GenetikKoç Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. TEVFİK TAMER ÖNDER

  3. Tez No

    851000

    Üç boyutlu organoid kültür temelli çip-üstü-rett sendromu modeli geliştirilmesi

    Development of three dimensional organoid culture based rett syndrome-on-a-chip model

    PELİN SAĞLAM METİNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyomühendislikEge Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ

    PROF. DR. ŞERİFE ESRA ERDAL BAĞRIYANIK

  4. Tez No

    845278

    Generation of human induced motor neurons from patients with BVVL harboring novel neurodegeneration causing mutation

    Nörodejenerasyona yol açan yeni bir gen mutasyonu taşıyan BVVL hastalarına ait indüklenmiş motor nöronların oluşturulması

    DENİZ ATA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Moleküler TıpKoç Üniversitesi

    Hücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER

    DOÇ. DR. ATAY VURAL

  5. Tez No

    634247

    Kronik miyeloid lösemide CRISPR/CAS9 aracılı yeni nesil gen tedavisi

    A new generation gene treatment of chronic myeloid leukemia through the mediation of CRISPR/cas9

    MAKBULE NİHAN SOMUNCU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    GenetikNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT SELMAN YILDIRIM

Geri Dön