High-throughput selection of mineralizing peptides
Mineralleştirici peptitlerin yüksek verimli seçimi
- Tez No: 889565
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH TOPTAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ TANIL YÜCESOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
3,4 milyar yılı aşkın protein evrimi boyunca Doğa Ana, biyomineral oluşumunu düzenleyen ve kontrol eden moleküler yollar geliştirmiştir. Biyolojik sert dokuların mükemmel hiyerarşik yapıları ve çok işlevli özellikleri uzun süredir malzeme bilimcilerine ve mühendislerine ilham kaynağı olmuştur. Proteinler tarafından sentezlenen bu doğal kompozitler, inorganik katıların çekirdeklenmesini ve büyümesini kolaylaştırır ve böylece organizmalarda mineral oluşumunu yönlendirir. Biyomineralizasyon yaşam için gerekli olmasına rağmen; düzensizliği önemli sağlık sorunlarına yol açabilir. Bu nedenle, bu mekanizmayı anlamak anormal mineral birikimiyle ilişkili hastalıklara yönelik tedavilerin geliştirilmesi açısından çok önemlidir. Nano ölçekte biyolojiden ilham alan bu tezin amacı, derin yönelimli evrim yaklaşımıyla doğal proteinlere benzer şekilde hidroksiapatit (HAp) mineralizasyonunu yönetebilen kısa katalitik peptitleri tanımlamaktır. Sonuçlarımız, benzersiz dizilere sahip peptitlerin tanımlandığını gösterdi. XRD ve FTIR analizleri yoluyla yapılan yapısal karakterizasyon, bu peptitlerin varlığında hidroksiapatit oluşumunu doğruladı. Bununla birlikte, kinetik ölçümler bu peptitlerin fizyolojik koşullar altında kalsiyum fosfat mineralizasyonunu on beş kat daha hızlı katalize ettiğini ortaya çıkardı. Bu peptitlerin, kalsiyum ve fosfat ile desteklenmiş sulu ortamda sergilediği hızlı mineralizasyon kinetiği, demineralize olmuş dokuların onarılması ve patolojik biyomineralizasyon ile ilişkili hastalıkların tedavisi için güçlü bir potansiyele işaret etmektedir. Aynı zamanda, bu peptit dizileri, diş jelleri ve diş macunu formülasyonları dahil olmak üzere klinik ürünlerin geliştirilmesinde, kemik rejenerasyonu tedavilerinde ve kontrollü mineralizasyonun önemli olduğu diğer tıbbi uygulamalarda temel unsurlar olarak hizmet edebilir
Özet (Çeviri)
Over 3.4 billion years of protein evolution, Mother Nature has refined molecular pathways that regulate and control biomineral formation. The exquisite hierarchical structures and multifunctional properties of biological hard tissues have long been inspired material scientists and engineers. These natural composites synthesized by proteins facilitate the nucleation and growth of inorganic solids, thereby directing mineral formation within organisms. Although biomineralization being essential for life, its dysregulation may lead to significant health issues. Understanding this mechanism is therefore crucial for developing treatments for diseases associated with abnormal mineral deposition. Inspired by biology at the nanoscale, the aim of this thesis was to identify short catalytic peptides that can govern hydroxyapatite (HAp) mineralization similar to natural proteins by deep directed evolution approach. Our results demonstrated the identification of several peptides with unique sequences. Structural characterization conducted through XRD and FTIR analyses confirmed the formation of hydroxyapatite in the presence of these peptides. Kinetic measurements further revealed that these peptides catalyze calcium phosphate mineralization 15 times faster under physiological conditions. The rapid mineralization kinetics exhibited by these peptides in an aqueous media supplemented with calcium and phosphate suggest a strong potential for restoring demineralized tissues and treating diseases related to pathological biomineralization. Furthermore, these peptide sequences could serve as foundational elements in the development of clinical products including dental gels and toothpaste formulations, as well as in treatments for bone regeneration and other medical applications where controlled mineralization is crucial.
Benzer Tezler
- Karamürsel çevresindeki volkanik tüflerin ve zeolitleşmenin jeolojik mineralojik ve petrografik incelenkesi
The Geologic, mineralogic and petrographic interpretation of volcanic tuffs and their zeolitization around Karamürsel area
ZELİHA AYDOS
- In vitro selection of DNA aptamers to Glioblastoma multiforme
Glioblastoma multiforme?ye karşı DNA aptamerlerinin in vitro seçilimi
ABDULLAH TAHİR BAYRAÇ
Doktora
İngilizce
2011
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Bölümü
DOÇ. DR. FÜSUN İNCİ EYİDOĞAN
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Yapay bağışıklık sistemleri kullanılarak kararlı öznitelik gruplarının seçimi
Stable feature groups selection using artificial immune systems
CANAN BATUR ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BANU DİRİ
- An ınvestigation of poly(A site selection loci in estrogen treated breast cancer cells
E2 muamelesi yapılan meme kanseri hücrelerinde poli (A) bölgesi seçiliminin araştırılması
DAMLA BEKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ELİF ERSON BENSAN
- Assessing gas separation performances of COF membranes, COF/polymer MMMs, and dual filler-incorporated polymer membranes via high-throughput computational screening
Başlık çevirisi yok
SENA AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI