Development of methods and tools in ipscs and zebrafish towards modeling of dna sequence variants in patients with pachygyria by using genome editing technologies that will lead to personalized medicine applications
Pakigrili hastalarda görülen dna dizi variantlarının iPSC'lerde ve zebrabalığında genom düzenleme araçları ile modellenerek kişiye yönelik tıp uygulamalarına olanak tanıyacak yöntem ve platformların geliştirilmesi
- Tez No: 934409
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ OKTAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Pakigiri, lizensefali, Tüm ekzom sekanslama, VUS, migrasyon, Pachygyria, lissencephaly, Whole exome sequencing, VUS, migration
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Genom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 11
Özet
Amaç: Nörogenetik hastalıklarda belirsiz öneme sahip varyantların (VUS) fonksiyonel analizi en büyük çıkmazlardan biridir. Bu çalışmanın amacı indüklenebilir pluripotent kök hücrelerden (iPKH) türevlenmiş nöral projenitör hücrelerde (iNPH) CRISPR/Cas9 genom editleme metodu kullanılarak pakigiri/lizensefali sprektumlu hastalarda gözlemlenen aday varyantların modellenmesi için bir metodoloji geliştirmekti. Yöntem: 20 tanılı hastanın DNA örnekleri aCGH dzileme ve WES dizilemei le analiz edildi ve varyantlar filtrelendi. CRISPR/Cas9 metodu kullanılarak iNPH ve zebrabalığında mutant hatlar oluşturuldu. Her bir gen için migrasyon yetenekleri IC-Chip, klonojenik test ve yara iyileşmesi testleriyle ölçüldü. Nöronal farklılaşma ve lizensefali-ilişkili genleri mRNA ekspresyon seviyeleri belirlendi. Alfa tubulin ağında ve LIS1 miktarındaki değişiklikler immünofloresan görüntüleme tespit edildi. Ayrıca, zebrabalığında fenotipik değişiklikler de karşılaştırıldı. Bulgular: İki patojenik veya muhtemel patojenik varyant fonksiyonel analiz için aday hastalık nedeni olarak seçildi; biri CGREF1 geninde ve diğeri NOL9 geninde. Migrasyon testleri, etkilenen nöronal göç aşamasıyla açıklanabilen farklılıklar gösterdi. İmmünofloresan boyama, mikrotübül ağında bozulmalar ve LIS1 protein miktarında azalmalar ortaya koydu. TUBG1, DAB1 ve LIS1'in hedeflendiği NPH'lerde kritik nörogelişimsel genlerin mRNA ekspresyon seviyelerinde önemli düşüşler gözlemlenirken, aday genlerin hedeflendiği NPH'lerde hiçbir etki görülmedi. Sonuç: Sonuçlarımız, CRISPR/Cas9 metoduyla birleştirilen 3D göç testlerinin lizensefali spektru-mu için aday hastalık genlerinin işlevsel analizine yönelik kullanılabileceğini göstermektedir. An-cak, bilinen hastalık genlerinden bazılarını hedeflemek göç kusurlarına yol açmadığından, negatif sonuçlar dikkatli bir şekilde yorumlanmalıdır.
Özet (Çeviri)
Objective: Identifying DNA variants aids in defining neurogenetic diseases, but functional analysis of variants of uncertain significance (VUS) remains a major challenge. The aim of the study was to develop a methodology to model candidate variants observed in patients with pachygyr-ia/lissencephaly spectrum using CRISPR/Cas9 genome editing tools in iPSC-derived NPCs and zebrafish. Method: DNA samples from 20 diagnosed patients were analysed using aCGH and WES, fol-lowed by variant filtering. Gene mutants were created in iNPCs and zebrafish via CRISPR/Cas9. Migration was tested with IC-Chip, clonogenic, and wound healing assays. RNA levels of differ-entiation and lissencephaly-related genes were measured, and immunofluorescence imaging as-sessed alpha-tubulin and LIS1. Zebrafish phenotypes were also compared. Results: Two pathogenic or likely pathogenic variant were selected for functional analysis, one in the CGREF1 gene and the other within the NOL9 gene. Migration tests conducted on NPCs with known pachygyria/lissencephaly genes targeted showed differences that could be explained by the stage of neuronal migration affected. Immunofluorescence staining revealed disruptions in the mi-crotubule network and reductions in the amount of LIS1 protein. While significant decreases in mRNA expression levels of critical neurodevelopmental genes were observed in NPCs with TUBG1, DAB1, and LIS1 targeted, no effect was seen in NPCs with candidate genes targeted. Conclusion: Our results show that 3D migration tests combined with CRISPR/Cas9 toolbox could be used towards functional analysis of candidate disease genes for the lissencephaly spectrum. However, negative results must be interpreted carefully, as targeting some of the known disease genes also fail to lead to migration defects.
Benzer Tezler
- Üç boyutlu organoid kültür temelli çip-üstü-rett sendromu modeli geliştirilmesi
Development of three dimensional organoid culture based rett syndrome-on-a-chip model
PELİN SAĞLAM METİNER
Doktora
Türkçe
2024
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ
PROF. DR. ŞERİFE ESRA ERDAL BAĞRIYANIK
- Histon 3 metillenmesinin yeniden programlanmadaki etkisinin incelenmesi
The analysis of histone 3 methylation effects on reprogramming
AYYUB EBRAHİMİ
Doktora
Türkçe
2016
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE ARI
DOÇ. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER
- Mimari tasarım stüdyosunda işlemsel tasarım ve ekoloji tabanlı bir yaklaşım önerisi
A proposal for a computational design and ecology based approach to architectural design studio
DERYA KARADAĞ
Doktora
Türkçe
2018
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA ZEYNEP AYGEN
DOÇ. ÇETİN TÜKER
- Физическата подготовка, фактор за спортно техническата успеваемост при подрастващи 12 - 14 годишни тенисисти в република турция
12-14 yaş tenisçi çocukların fiziksel özellikleri, Türkiye-Bulgaristan örneği
BÜLENT DURAN
Doktora
Bulgarca
2014
SporNacionalna Sportna Akademija Vassil Levski-SofiaBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IVAN DIMOV
- Yüksek binaların kavramsal tasarımında modelleme için mobil bir ortam
A mobile environment for modelling in the conceptual design of tall buildings
MEHMET EMİN BAYRAKTAR