Geri Dön

Genom düzenleme araçları kullanılarak insan stromal hücrelerinde modifikasyonların oluşturulması

Modification of human stromal cells using genome editing tools

PDF İndir

  1. Tez No: 929508
  2. Yazar: GÖZDE İMREN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ZİHNİ EKİM TAŞKIRAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Genetik, Tıbbi Biyoloji, Genetics, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Genom düzenleme, CRISPR-Cas9, stromal hücreler, RSPRY1, TGF-β, Genome editing, CRISPR-Cas9, stromal cells, RSPRY1, TGF-β
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Cerrahi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Temel Cerrahi Araştırmalar Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 92

Özet

CRISPR-Cas9 teknolojisinin gelişimi, insan stromal hücrelerinde hassas genetik modifikasyonlar yapmayı ve bu hücrelerin rejeneratif tıptaki potansiyelini daha iyi anlamayı mümkün kılmıştır. Bu çalışma, insan stromal hücrelerinde genom düzenleme araçlarının etkinliğini değerlendirmeyi ve CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak oluşturulan hücre modellerinde RSPRY1 geninin fonksiyonel rolünü araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışmada öncelikle, CRISPR-Cas9 sisteminin insan stromal hücrelerinde optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, CRISPR-Cas9 ile gen nakavt ve sitidin baz editörleri (CBE) ile baz düzenleme olmak üzere iki farklı yöntem kullanılmıştır. İlk olarak, plasmid tabanlı aktarım yöntemi denenmiştir ve primer hücrelerde düşük verimlilik, yüksek toksisite ve düşük düzenleme etkinliği gözlemlenmiştir. Bu nedenle, çalışmalara CRISPR/Cas9 sistemi için RNP tabanlı aktarım yöntemi ile devam edilerek %90'ın üzerinde verimlilik elde edilmiştir. Düzenleme yapılan hücrelerin karakterizasyonu sonucunda, proliferasyon, apoptoz ve senesens aktivitelerinde bir değişiklik gözlenmemiştir. Bu optimize edilmiş genom düzenleme platformunun fonksiyonel bir uygulaması olarak, RSPRY1 geninin TGF-β sinyal yolağı üzerindeki etkilerini incelemek için, insan primer dermal fibroblastlarında RSPRY1 nakavt (KO), SMAD3 KO ve çift KO hücre modelleri oluşturulmuştur. Fonksiyonel analizler, RSPRY1 KO hücrelerinde artmış yara iyileşme kapasitesi olduğunu ve bu fenotipin SMAD3 eksikliğine bağlı olarak değiştiğini göstermiştir. RSPRY1 + SMAD3 çift KO hücrelerinde yara iyileşme kapasitesinin tamamen ortadan kalkması, SMAD3'ün RSPRY1'in TGF-β sinyali üzerindeki etkilerini düzenleyen kritik bir modülatör olduğunu göstermektedir. Elde edilen bulgular, RSPRY1'in TGF-β sinyali üzerindeki rolünü vurgulamakta ve iskelet displazilerinin tedavisi için yeni yaklaşımların geliştirilmesine katkı sağlayabilecek bilgiler sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

The development of CRISPR-Cas9 technology has made it possible to make precise genetic modifications in human stromal cells and to better understand the potential of these cells in regenerative medicine. This study aims to evaluate the efficiency of genome editing tools in human stromal cells and to investigate the functional role of the RSPRY1 gene in cell models generated using CRISPR-Cas9 technology. Firstly, optimization of the CRISPR-Cas9 system in human stromal cells was performed. For this purpose, two different methods were used: gene knockout with CRISPR-Cas9 and base editing with cytidine base editors (CBE). First, plasmid-based transfer method was tried because it is simple and easily applicable. However, it was observed that plasmid caused problems such as low efficiency, high toxicity and low editing efficiency in primary cells. Therefore, studies were continued with the ribonucleoprotein (RNP)-based transfer method for the CRISPR/Cas9 system, and over 90% efficiency was achieved with this method. Characterization of the edited cells revealed no changes in proliferation, apoptosis and senescence activities. As a functional application of this optimized genome editing platform, RSPRY1 knockout (KO), SMAD3 KO and RSPRY1 + SMAD3 double KO cell models were established in human primary dermal fibroblasts to study the effects of RSPRY1 gene on TGF-β signaling pathway. Functional analyses demonstrated increased wound healing capacity in RSPRY1 KO cells and that this phenotype was altered due to SMAD3 deficiency. The complete abrogation of wound healing capacity in RSPRY1 + SMAD3 double KO cells suggests that SMAD3 is a critical modulator regulating the effects of RSPRY1 on TGF-β signaling. The findings highlight the important role of RSPRY1 on TGF-β signaling and provide insights that may contribute to the development of novel approaches for the treatment of skeletal dysplasias.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    522360

    Development of gene editing strategies for human β-globin (HBB) gene mutations

    İnsan β-globin (HBB) gen mutasyonları için gen düzenleme stratejilerinin geliştirilmesi

    BATUHAN MERT KALKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    BiyomühendislikYeditepe Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FATİH KOCABAŞ

  2. Tez No

    756460

    TGFBI genindeki R555W mutasyonunun, CRISPR/Cas9 ile indüklenmiş homoloji yönelimli onarım tekniği kullanılarak oluşturulmasına yönelik gRNA, donör DNA tasarımı ve vektör dizaynı

    Vector design with gRNA and donor dna design for the generation of R55W mutation in the TGFBI (transforming growth factor beta induced) gene by using CRISPR/Cas9 induced homology-directed repair technique

    SEREN MIZRAK DANACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tıbbi BiyolojiSelçuk Üniversitesi

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DUDU ERKOÇ KAYA

  3. Tez No

    593787

    Peptide based ligand discovery to prevent protein aggregation in neurodegenerative disease conditions

    Nörodejeneratif hastalık koşullarında agregasyonu önlemek için peptit temelli ligand keşfi

    ÖZGE BEĞLİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Biyokimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER

  4. Tez No

    836731

    Investigating genetic and epigenetic regulators of human naive pluripotent stem cells

    İnsan naif pluripotent kök hücrelerinin genetik ve epigenetik düzenleyicilerinin araştırılması

    NİLYA KARASÜRMELİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Tıbbi BiyolojiKoç Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER

  5. Tez No

    896041

    İnsan PUF60'ın biyoinformatik araçların kullanımıyla ileri analizi

    Further analysis of human PUF60 via bioinformatic tools

    İREM BRENNAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyolojiEge Üniversitesi

    Sağlık Biyoinformatiği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BUKET KOSOVA

Geri Dön