Investigation of the genes and proteins in mechanistic target of rapamycin (mTOR) pathway and effects of rapamycin on lifespan of a calanoid copepod species, Acartia tonsa
Rapamisinin mekanik hedefi (mTOR) yolağındaki gen ve proteinlerin incelenmesi ve rapamisinin kalanoid kopepod türü Acartia tonsa'nın ömrü üzerine etkilerinin araştırılması
- Tez No: 918552
- Danışmanlar: PROF. DR. BENNİ WİNDİNG HANSEN, DOÇ. DR. OLE VANG
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Belirtilmemiş.
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Roskilde Universitet
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Yaşlanma, organizmaların ölüm riskinin artmasıdır ve bu, hücrelerde ve dokularda biriken hasarla ilişkilidir. Bu, hücrelerdeki çeşitli yolakların etkileşimi tarafından düzenlenen karmaşık bir süreçtir. Makrolid rapamisin, TOR yolağındaki ana enzim olan Target of Rapamycin (Rapamisinin Hedefi) (TOR) kinazının özel bir inhibitörüdür. Metabolizma ve yaşlanma, TOR yolağı tarafından güçlü bir şekilde düzenlenir ve TOR aktivitesinin genetik modülasyon veya rapamisin yoluyla inhibe edilmesinin çeşitli hayvan türlerinde ömrü uzattığı gösterilmiştir. Kısa ömürlü ve kısa üreme süresine sahip, fiziksel olarak nispeten iyi tanımlanmış ve dünya üzerindeki en fazla sayıda çok hücreli organizma olarak kabul edilen bir model organizmada uzun ömür incelenmesine karar verilmiştir. Mevcut çalışma, TOR yolağı ile ilişkili genler ve proteinler ile birlikte rapamisinin, kalanoid kopepod türü Acartia tonsa'nın dişi copepodlarındaki ömür üzerindeki etkisini ele almaktadır. Yaşlanma ve kopepodlardaki moleküler mekanizmalar üzerine yapılan çalışmalar çok sınırlıdır; bu nedenle yaşlanmanın moleküler düzeyde düzenlemesi ilk kez kopepodlarda araştırılmaktadır. Varsayımsal transkriptleri belirlemek amacıyla A. tonsa'nın transkriptomu analiz edilmiştir. Varsayımsal transkriptleri belirlemek için TOR, AKT, RAPTOR ve FKBP12 adlı dört gen seçilmiştir. Primerleri tasarladıktan sonra TOR, AKT ve FKBP12 genleri polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile analiz edilmiştir. Ayrıca Western Blot tekniği ile TOR yolağında rol oynayan TOR, RAPTOR, AKT, DEPTOR, P70S6K proteinleri ve β-Aktin incelenmiştir. Transkriptom analizlerinde, TOR için iki varsayımsal kontig, AKT, FKBP12 ve RAPTOR için birer varsayımsal kontig bulunmuştur. AKT ve FKBP12 PCR ile başarıyla amplifikasyona uğratılmıştır. Dizilerin homologisi farklı türlerle karşılaştırılmıştır. Bireysel genç döllenmemiş dişi kopepodların besin fazlalığı koşullarında rapamisine maruz bırakılması gerçekleştirilmiştir. Düşük konsantrasyonlarda rapamisin (500 nM-1 µM), A. tonsa'nın ömrünü kısaltmıştır ancak en yüksek konsantrasyon (5 µM) ilk hayatta kalma deneyinde ömrü etkilememiştir. Bununla birlikte sonraki iki tam ömür deneyinde farklı sonuçlar gözlemlenmiştir. İlk deneyde, rapamisin ömrü uzatmamıştır (Kontrol için medyan ömür: 13 gün ve Rapamisin için: 12 gün) ancak ikinci ve son hayatta kalma deneyinde, rapamisinin kopepodların medyan ömrünü artırdığı ortaya çıkmıştır. İlginç bir şekilde hem kontrol grubunun hem de müdahale grubunun medyan ömrü, son ömür deneyinde önceki hayatta kalma deneyine göre azalmıştır (Kontrol için medyan ömür: 6 gün ve Rapamisin için: 10 gün). Deneyin genel mantığı, rapamisinin kopepod uzun ömürlülüğü üzerinde umut verici bir etkisi olduğunu ortaya çıkarmıştır.
Özet (Çeviri)
Ageing is the organisms increased susceptibility to death, which is linked to accumulated damage in the cells and tissues. It is a complex process regulated by crosstalk of various pathways in the cells. The macrolide rapamycin is a specific inhibitor of Target of Rapamycin (TOR) kinase, which is a key enzyme in the TOR pathway. Metabolism and ageing is strongly regulated by the TOR pathway, and inhibition of TOR activity via genetic modulation or rapamycin is shown to increase lifespan in various animal species. I have chosen to study longevity in a model organism, which is characterized by relatively short lifespan with short generation time and is considered the most numerous multicellular organism on the earth why it is physiologically relatively well described. The present study deals with genes and proteins related to the TOR pathway, as well as the effect of rapamycin on lifespan in female copepods of the calanoid copepod species Acartia tonsa. Studies regarding ageing and the molecular mechanisms in copepods are very limited, thus this is the first time that the regulation of ageing on molecular level is investigated in copepods. In order to identify putative transcripts, transcriptome for A. tonsa was analysed. The four genes, TOR, AKT, RAPTOR and FKBP12 were chosen in order to determine the putative transcripts. After designing the primers, those TOR, AKT and FKBP12 genes were analysed by polymerase chain reaction (PCR). Also, TOR, RAPTOR, AKT, DEPTOR, P70S6K proteins, which play a role in TOR pathway, and β-Actin were investigated by western blotting. In the transcriptome analyses, two putative contigs for TOR, one putative contig for AKT, FKBP12 and RAPTOR were found. AKT and FKBP12 were successfully amplified by PCR. The homology of the sequences was compared with different species. Exposure for rapamycin of individual juvenile nonfertilized female copepods in excess feed was conducted. Low concentrations of rapamycin (500 nM1 µM) reduced the lifespan of A. tonsa, whereas the highest concentration (5 µM) did not affected the lifespan on the first survivorship experiment. The next two full lifespan experiments showed however different results. In the first experiment, rapamycin did not extend the lifespan (median lifespan for Control: 13 days and Rapamycin: 12 days), however, in the second and last survivorship experiment rapamycin actually increased the median lifespan of the copepods. Interestingly, median lifespan of both the control and the treated groups decreased in the last lifespan experiment compared to the conducted survivorship experiment (median lifespan for Control: 6 days and Rapamycin: 10 days). However, the internal logics of the entire experiment suggest a promising effect of rapamycin on copepod longevity.
Benzer Tezler
- Investigation of RIG-I responses under hypoxic conditions in microglia
Mikroglialarda hipoksik koşullar altında RIG-I yanıtlarının araştırılması
YAĞMUR ÖZÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEREN ÇIRACI MUĞAN
- Molecular and functional investigation of disease-associated cytoskeletal proteins protrudin and MYO1H
Hastalık ilişkili sitoskeletal proteinler protrudin ve MYO1H'nin moleküler ve fonksiyonel araştırılması
ECE SELÇUK ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2024
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU KARABAY KORKMAZ
- Kutanöz malign melanomda AMBRA1 ve mTOR genlerinin ekspresyon düzeylerinin incelenmesi
Investigation of expression levels of AMBRA1 and mTOR genes in cutaneous malignant melanoma
JALE MAMMADOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Tıbbi BiyolojiMersin ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMİN ERDAL
- Kurkumin ve yeni nesil ultrasol kurkuminin nöroblastoma hücre hattı (N1E-115) üzerine etkilerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi
Comparative investigation of the effects of curcumin and new generation ultrasol curcumin on a neuroblastoma cell line (N1E-115)
SONGÜL YENİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiTrakya ÜniversitesiBiyoteknoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET YABAŞ
- Preeklampsili hastaların plasenta, plasental yatak ve kordon dokularındaki miRNA'ların ifade analizi
Expression analysis of miRNAs in the placenta, placental bed and umbilical cord tissues of patients with preeclampsia
TAHABERK ATEŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEHİR ÖZDEMİR ÖZGENTÜRK