Development of novel diagnostic methods by means of quartz crystal microbalance using synthetic peptides and oligonucleotide analogues
Sentetik peptit ve oligonükleotit analogları kullanılarak kuartz kristal mikroterazi aracılığı ile yenilikçi tanı yöntemlerinin geliştirilmesi
- Tez No: 923397
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA GARİPCAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYHUN EKREM KIRIMLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Genetik, Tıbbi Biyoloji, Engineering Sciences, Genetics, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu doktora tezinin amacı sentetik peptit ve oligonükleotit prob tasarımları yapılması ve bu problar ile biyomedikal alanında yenilikçi tanı yöntemleri geliştirilmesidir. Tezin ilk bölümünde, rekombinant proteinleri taklit eden sentetik peptitlerin tasarımı ve kullanımı çalışılmıştır. Bu yöntemde ilk olarak ağır akut solunum yolu sendromu-koronavirüs-2 (SARS CoV-2) spike proteinlerinin reseptör bağlanma bölgelerinden korunmuş iki peptit bölgesini mimik eden iki peptit dizisi katı faz peptit sentezi yöntemiyle sentezlenmiş ve kuartz kristal mikrobalans (QCM) sensör üzerine immobilize edilmiştir. Daha sonra sensör, öncesinde immunglobulin G (IgG) ve immunglobulin M (IgM) antikorları pozitif olarak tespit edilmiş klinik serumlar ile muamele edilmiştir. Bu çalışmada ilgili peptitlerin klinik serumdaki SARS-CoV-2 antikorlarına bağlandığı gösterilmiştir. Bu peptitlerin SARS-CoV-2 tespiti çalışmalarında başka yöntemlerle de kullanışlı olacağı öngörülmektedir. Tezin ikinci bölümünde, mutasyonların DNA tabanlı teşhisi çalışılmıştır. Kilitli nükleik asitler (LNA) doğal DNA dizileri ile yüksek afiniteyle hibridize olabildiğinden, tanı probu LNA-DNA hibriti şeklinde tasarlanarak doğru ve yanlış eşleşme ayrılma sıcaklıkları farkı (ΔTm) arttırılmış ve sonuç Tm analizleri ile gösterilmiştir. Bu durum uygun bir sıcaklıkta mutasyon ayrımında özgüllüğü arttırmaktadır. Afiniteyi arttırmak içinse ilmiğe dayalı izotermal çoğaltma yöntemi (LAMP) tasarlanmıştır. Geleneksel LAMP optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. LAMP amplifikasyonu flüoresan ölçümle gerçek zamanlı ve bittiğinde kolorimetrik olarak tespit edilmiş, ürünler agaroz jel elektroforezi ile saptanmıştır. Mutasyon tespiti için QCM yüzeyine probun immobilizasyonu yapılmıştır. QCM üzerinde tanıda gerek duyulan sıcaklığın uygulanmasına çalışılmaktadır. Tanı sağlandığında bu çıktıların ileriki çalışmalara katkı sağlayacağı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to design synthetic peptide and oligonucleotide probes and to develop innovative diagnostic methods in the biomedical field. The first part of the thesis focuses on the design and usage of synthetic peptides mimicking recombinant proteins. First, two peptide sequences mimicking conserved regions of the receptor-binding domains of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike proteins were synthesized via solid-phase peptide synthesis and immobilized onto a quartz crystal microbalance (QCM) sensor. Then, the sensor was treated with clinical serum samples that were previously determined to be immunoglobulin G (IgG) and immunoglobulin M (IgM) positive. It was determined that designed peptides bind to SARS-CoV-2 antibodies in a clinical sample. Results suggest that these peptides might be useful for the detection of SARS-CoV-2 antibodies by using different methods. The second part of the thesis focuses on DNA-based mutation detection. Since locked nucleic acids (LNAs) might hybridize with natural DNA sequences with a high affinity, melting temperature difference (ΔTm) between true match and mismatch was increased by designed LNA-DNA hybrid probes and the results were obtained by Tm analyses. This enhances specificity in mutation discrimination at an appropriate temperature. To increase affinity, a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method was designed. Conventional LAMP optimization was performed. LAMP amplification was shown in real-time through fluorescent measurement, detected colorimetrically, and products were verified via agarose gel electrophoresis. The probe was immobilized onto the QCM surface for mutation detection. Testing the required temperature for mutation detection on the QCM surface is ongoing. Outputs of this study might contribute to the future diagnostic studies after validation.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Sanayi politikaları ve planlı dönemde imalat sanayine etkileri
Başlık çevirisi yok
AHMET CAFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
EkonomiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN EROL
- Pulmoner hipertansiyon etyopatogenezinde prostasiklin ve lökotrien C4'ün rolü
Possible role of leukotrien C4 and prostacyclin in the development of pulmonary hypertension
ÜLKÜ AYBERK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- Kurbağa gastrik mukozasında K-H ATPaz enziminin kinetik özellikleri ve oluşturulan ülser modelinde enzim aktivitesi
Başlık çevirisi yok
SEYHAN TÜKEL