Geri Dön

Bmal1'in PAS-B alanı ve C-ucu osilasyon regülatör bölgelerinde yer alan patojenik snp'lerinin bmal1 fonksiyonuna etkilerinin incelenmesi

Analyzing the effect of pathogenic SNPs found on the PAS-B and C-terminal oscillator regulatory domains of bmal1

  1. Tez No: 944952
  2. Yazar: SELAHATTİN AYDOĞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT ÇALIŞKAN, DOÇ. DR. ŞEREF GÜL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Sirkadiyen saatler, başta uyku-uyanıklık döngüsü olmak üzere hormon salınımı, metabolizma, vücut ısısı, mevsimsel üreme gibi birçok fizyolojik süreci düzenleyen, yaklaşık 24 saatlik ritme sahip içsel zamanlayıcılardır. Memelilerde sirkadiyen saat, CLOCK ve BMAL1 transkripsiyon faktörlerinin Per ve Cry genlerini aktive ettiği, bu gen ürünlerinin birikerek kendi transkripsiyonlarını baskıladığı transkripsiyon-translasyon geri besleme döngüsü (TTFL) ile işler. BMAL1, bu sistemin merkezinde yer almakta olup yokluğunda sirkadiyen ritim tamamen bozulur. BMAL1 üzerindeki tek nükleotid polimorfizmlerine (SNP) dair literatürde sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır; bu da genin mutasyonlara karşı duyarlılığını ve işlevsel önemini ortaya koymaktadır. Bu tezde, BMAL1 proteininde PAS-B ve C-ucu bölgelerinde yer alan potansiyel patojenik SNP'lerin sirkadiyen saat mekanizmasına etkileri in vitro yöntemlerle araştırılmıştır. Gül (2022) tarafından in siliko analizlerle belirlenen beş SNP (Ala357Thr, Val440Gly, Glu501Lys, Ser511Leu, Ser513Leu), polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) tabanlı yönlendirilmiş mutagenez yöntemiyle BMAL1 cDNA'sı taşıyan pcDNA4 plazmidine aktarılmıştır. BMAL1:CLOCK transaktivasyon kapasitesi ve CRY1 varlığında transaktivasyonun baskılanma durumu, lüsiferaz raportör sistemi ile değerlendirilmiştir. Glu501Lys ve Ser513Leu mutasyonlarının transaktivasyonu anlamlı şekilde azalttığı, ancak baskılama etkisinin yalnızca Glu501Lys varyantında azaldığı belirlenmiştir. Transaktivasyon etkisi gösteren iki varyant için BMAL1:CLOCK etkileşimi kompleks immünopresipitasyon (Co-IP) ile incelenmiş, etkileşim düzeyinde anlamlı bir farklılık gözlenmemiştir. Devamında yapılan protein stabilite analizinde Glu501Lys mutantının yabanıl tipe (WT, wild-type) göre daha stabil olduğu, proteolitik degradasyona daha az uğradığı tespit edilmiştir. Hücre içi lokalizasyon analizinde ise Glu501Lys mutantının nükleer fraksiyonda yabanıl tipe göre daha düşük seviyede bulunduğu belirlenmiştir. Bu çalışma, BMAL1 üzerindeki belirli SNP'lerin sirkadiyen saat mekanizmasındaki fonksiyonel etkilerini ortaya koymakta; özellikle Glu501Lys mutasyonunun transkripsiyonel aktivite, protein stabilitesi ve hücre içi lokalizasyon üzerindeki etkileriyle dikkat çekmektedir. Elde edilen bulgular, sirkadiyen ritmin genetik düzeyde düzenlenmesine dair yeni bilgiler sunmakta ve gelecekteki araştırmalara temel teşkil etmektedir.

Özet (Çeviri)

Circadian clocks are internal timekeeping systems with approximately 24-hour rhythms that regulate a wide range of physiological processes such as the sleep–wake cycle, hormone secretion, metabolism, body temperature, and seasonal reproduction. In mammals, the circadian clock operates through a transcription-translation feedback loop (TTFL) in which the transcription factors CLOCK and BMAL1 activate the Per and Cry genes, and their protein products accumulate to repress their own transcription. BMAL1 plays a central role in this system, and its absence completely abolishes circadian rhythmicity. However, studies on single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the Bmal1 gene remain limited, highlighting the gene's functional importance and sensitivity to mutations. In this thesis, the potential pathogenic effects of SNPs located in the PAS-B and C-terminal regions of the BMAL1 protein were investigated using in vitro approaches. Five SNPs (Ala357Thr, Val440Gly, Glu501Lys, Ser511Leu, and Ser513Leu), previously identified through in silico analysis by Gül (2022), were introduced into a Bmal1 cDNA construct cloned in a pcDNA4 plasmid using PCR-based site-directed mutagenesis. The transactivation capacity of BMAL1:CLOCK and its repression by CRY1 were evaluated using a luciferase reporter system. Among the mutants, Glu501Lys and Ser513Leu significantly reduced transcriptional activity, with only Glu501Lys showing reduced repression by CRY1. For the two mutations with reduced transactivation, BMAL1:CLOCK interaction was assessed via complex immunoprecipitation (Co-IP), revealing no significant changes in binding capacity. Subsequent protein stability analysis showed that the Glu501Lys variant exhibited higher stability compared to the wild type, indicating reduced proteolytic degradation. Subcellular fractionation analysis further revealed that the nuclear accumulation of Glu501Lys was significantly lower than that of the wild-type BMAL1. This study reveals the functional effects of specific SNPs in the BMAL1 protein on the circadian clock mechanism. Particularly, the Glu501Lys variant demonstrates notable alterations in transcriptional activity, protein stability, and subcellular localization. These findings contribute to the understanding of genetic regulation within circadian biology and provide a basis for future research.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    309871

    Structure based analysis of the interactions between PER-ARNT-SIM (PAS) domain containing proteins in circadian rhythm

    Yapısal bilgiyi kullanarak PER-ARNT-SIM (PAS) bölgeleri içeren biyolojik saat proteinlerinin etkileşimlerinin analizi

    SERAP BELDAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyoistatistikKoç Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZLEM KESKİN

  2. Tez No

    958163

    BMAL1'in BHLH ve PAS-A bölgelerinde yer alan patojenik SNP'lerinin BMA1 fonksiyonuna etkilerinin incelenmesi

    Analyzing the effect of pathogenic SNPs found on the BHLH and pas-a domain of BMAL1

    HURSİMA İZGİŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Biyoteknolojiİstanbul Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ÇALIŞKAN

    DOÇ. DR. ŞEREF GÜL

  3. Tez No

    860911

    Melatonin biyosentezinde görev alan Clock genleri (Bmal1, Per1, Cry1, Cry2 ve Per2) gen varyantlarının Nannospalax (Mammalia: Rodentia) sitotiplerinde araştırılması

    Investigation of Clock genes (Bmal1, Per1, Cry1, Cry2 and Per2) gene variants involved in melatonin biosynthesis in Nannospalax (Mammalia: Rodentia) cytotypes

    İLKAY CİVELEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyolojiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN KANKILIÇ

  4. Tez No

    397221

    Investigation of the interaction between mouse cryptochrome-1 and leptin receptor overlapping Transcript Like-1

    Fare leptin receptor overlapping transcript Like-1 (Leprotl1) ve Cryptochrome 1 (Cry1) proteinleri arasındaki etkileşimin incelenmesi

    DERYA KABACAOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    BiyokimyaKoç Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İBRAHİM HALİL KAVAKLI

  5. Tez No

    741071

    BMAL1'in akut ve subakut dönem travmatik beyin hasarında rolünün incelenmesi

    Investigation of the role of BMAL1 in acute and subacute period traumatic brain injury

    ELİF SERTEL EVREN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Biyolojiİstanbul Medipol Üniversitesi

    Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERTUĞRUL KILIÇ

Geri Dön