Investigation of hydrogen peroxide and nitric oxide signaling utilizing genetically encoded biosensors
Genetik olarak kodlanmış biyosensörler kullanılarak hidrojen peroksit ve nitrik oksit sinyalizasyonunun incelenmesi
- Tez No: 897625
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SELİM ÇETİNER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoloji, Biochemistry, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Hidrojen peroksit (H2O2) ve nitrik oksit (NO) arasındaki ilişki, redoks biyolojisinin kritik ancak karmaşık bir yönüdür. Bu ilişkinin hücresel sinyalizasyon ve oksidatif stresle ilişkili hastalıklar için önemli etkileri vardır. Bu çalışma, canlı hücre görüntülemede genetik olarak kodlanmış biyosensörler olan HyPer7, H2O2 için, ve O-geNOp, NO için, kullanarak bu ilişkiyi göstermeyi amaçlamaktadır. Reaktif oksijen türlerinin (ROS) ve reaktif nitrojen türlerinin (RNS) eşzamanlı ölçümüyle ilgili zorlukları ele alarak yüksek seçicilik ve uzamsal çözünürlük elde etmek için bu araçları geliştirdik ve optimize ettik. Deneylerimiz, fizyolojik normoksiye (5 kPa O2) adapte olmuş hücrelerin, hiperoksiye (18 kPa O2) adapte olmuş hücrelere kıyasla antioksidan kapasite ve NO biyouygunluğu konularında daha gelişmiş seviyede olduğunu gösterdi. Çift biyosensörlü endotel hücre hattı kullanarak H2O2 üretiminin NO dinamiği üzerindeki etkilerini araştırdık ve fizyolojik normoksi koşullarının hücresel redoks dengesini önemli ölçüde iyileştirdiğini keşfettik. Bu bulgular, H2O2 ve NO arasındaki etkileşime dair yeni bilgiler sağlayarak, optimal hücresel fonksiyon için fizyolojik O2 seviyelerini korumanın önemini vurgulamaktadır. Sonuçlar ayrıca genetik olarak kodlanmış biyosensörlerin canlı hücrelerde redoks sinyallemesini incelemek için güçlü araçlar olarak potansiyelini vurgulayarak oksidatif stresle ilişkili patolojileri hedef alan yeni terapötik stratejilerin önünü açıyor.
Özet (Çeviri)
The relationship between hydrogen peroxide (H2O2) and nitric oxide (NO) is a critical yet complex aspect of redox biology, with significant implications for cellular signaling and oxidative stress-related diseases. This study aims to demonstrate this relationship using genetically encoded biosensors, HyPer7 for H2O2 and O-geNOp for NO, in live-cell imaging. We developed and optimized these tools to achieve high selectivity and spatial resolution, addressing challenges related to simultaneous measurement of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS). Our experiments demonstrated that cells adapted to physiological normoxia (5 kPa O2) exhibit enhanced antioxidant capacity and NO bioavailability compared to those adapted to hyperoxia (18 kPa O2). Using a dual-biosensor endothelial cell line, we investigated the effects of H2O2 production on NO dynamics and discovered that physiological normoxia conditions significantly improve cellular redox balance. These findings provide new insights into the interplay between H2O2 and NO, highlighting the importance of maintaining physiological O2 levels for optimal cellular function. The results also underscore the potential of genetically encoded biosensors as powerful tools for studying redox signaling in live cells, paving the way for novel therapeutic strategies targeting oxidative stress-related pathologies.
Benzer Tezler
- Bitki stres cevabında önemli sinyal bileşiklerinin buğday (Triticum aetivum)'da hücresel ve apoplastik proteinlerin değişimi üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of effects of important signaling compounds in plant stress response on variation of cellular and apoplastic proteins in wheat (Triticum aestivum)
SALİM ÇERİĞ
- Kuraklık stresine maruz bırakılan Triticum aestivum L.(buğday) çeşitlerinde sinyal iletiminde rol oynayan bazı biyomoleküllerin araştırılması
The investigation of some signal transduction biomolecules in Triticum aestivum L. (wheat plant) exposed to drougt stress
OĞUZ AYHAN KİREÇCİ
- Vitiligo patogenezinde adenozin deaminaz ve ksantin oksidaz enzimleri ile ileri oksidasyon protein ürünlerinin tayini
The determination of adenosine deaminase and xanthine oxidase enzymes via advanced oxidation protein products in vitiligo pathogenesis
BÜŞRA DALMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyokimyaNamık Kemal ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET GÜREL
- Nöronal hücrelerde hidrojen peroksit hasarına karşı epigallokateşin gallat ve resveratrolün koruyucu etkilerinin araştırılması
Investigation of the protective effects of epigallocatechin gallat and resveratrol against hydrogen peroxide damage in neuronal cells
MELTEM YILMAZ COŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Beslenme ve DiyetetikEge ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM YILMAZ
- Guanidin türevlerinin antioksidan aktivitelerinin kemiluminesans yötemyle araştırılması
Investigation of antioxidant activities of guanidine derivatives by using chemiluminescence method
GÜLÜZAR YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. TUNCAY DEMİRYÜREK