Geri Dön

Bitki türevli eksozomların izolasyonu, karakterizasyonu ve betakoronavirüsleri hedefleyen mirnaların ın sılıko olarak belirlenmesi

The isolation, characterization of plant derived exosomes and determination of mirnas targeting betacoronaviruses via in silico analyses

PDF İndir

  1. Tez No: 952816
  2. Yazar: NAZLI IRMAK GİRİTLİOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEMİHA ERİŞEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Betakoronavirüs, bitki türevli eksozom, nanopartikül, nanovezikül, Viburnum opulus, Betacoronavirus, plant derived exosome, nanoparticle, nanovesicle, Viburnum opulus
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

Bitki türevli eksozomlar; son yıllarda özellikle tıp alanı olmak üzere biyoteknolojinin çeşitli uygulamalarında dikkat çeken, yenilikçi materyallerdir. Bu tez çalışmasının amacı Viburnum opulus meyvelerinden düşük hızlı santrifüj, polimer bazlı eksozom çöktürme tamponu ve boyut dışlama kromatografisi içeren düşük maliyetli bir yöntem kullanılarak eksozomal nanopartiküllerin izolasyonu, karakterizasyonu ile bitki türevli eksozom kaynaklı miRNA'ların Betakoronavirüs genomlarında hedeflediği bölgelerin in siliko olarak gösterilmesidir. İzolasyon sonrası Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu ve Geçirimli Elektron Mikroskobu ile yapılan morfolojik analizler sırasıyla ortalama çapları 54,23 nm ve 41,21 nm olan, ovalden elipse değişen şekillerde nanovezikül yapılarını ortaya koymuştur. Dinamik ışık saçılımıyla 45,36 nm'lik ortalama boyut tespit edilmiş ve zeta potansiyel -2,87 mV olarak ölçülmüştür. Biyokimyasal karakterizasyon, toplam protein ve fenolik konsantrasyonların sırasıyla 1534 ± 97,78 μg/ml ve 4,270 ± 0,66 mg gallik asit eşdeğeri/L olduğunu; toplam antioksidan durumunun ise 3,83 ± 0,37 mmol Trolox eşdeğeri/L olduğunu göstermiştir. Betakoronavirüs genomunu hedeflemede daha önce literatürde bu eksozomlar için miRNA dizileme yapılmış olan ve filogenetik olarak V. opulus'a yakın türlere ait miRNA'lar minimum serbest enerji analizine tabi tutulmuştur. Sonuç olarak, en yakın türler içerisinde Cucumis melo türevli eksozomlara ait cme-miR164a, Betakoronavirüs genomlarıyla -25 kcal/mol'den daha negatif serbest hibritleşme enerjisi göstermiştir. SARS-CoV-2, MERS-CoV ve SARS-CoV için bu değerler sırasıyla -33,2 kcal/mol, -27 kcal/mol ve -32,6 kcal/mol'dür. Çalışmada ayrıca miR164a'nın 3'UTR ile teorik bağlanma potansiyeli gösterdiği insan mRNA transkriptlerine ait genler miRDB ile araştırılmıştır. Skorları 99-97 arasında değişen ilk 10 gen DEAD-box helikaz 6, NECAP endositoz ilişkili 1, Spermatogenez ilişkili 33, Adenozilhomosisteinaz benzeri 2, Sodyum voltaj kapılı kanal beta alt birimi 3, ST6 beta-galaktozid alfa-2,6-sialiltransferaz 1, CD276 molekülü, Büyüme inhibitörü aile üyesi 4, F-box ve WD tekrarlama alanı içeren 7 ve Potasyum voltaj kapılı kanal alt ailesi D üyesi 1 şeklindedir. Elde edilen bulguların, özellikle bitki fizyolojisi ve viroloji çalışmalarında yeni bakış açıları ortaya koyması beklenmektedir.

Özet (Çeviri)

Plant-derived exosomes are innovative materials that have attracted attention in various applications of biotechnology, especially in medicine, in recent years. This thesis aims to isolate and characterize exosomal nanoparticles from Viburnum opulus fruits using a low-cost method that includes low-speed centrifugation, polymer-based exosome precipitation buffer, and size exclusion chromatography, and to demonstrate in silico the regions targeted by plant-derived exosome-derived miRNAs in Betacoronavirus genomes. After the isolation, morphological analyses performed with Field Emission Scanning Electron Microscopy and Transmission Electron Microscopy revealed nanovesicle structures with average diameters of 54.23 nm and 41.21 nm, respectively, ranging from oval to elliptical. An average size of 45.36 nm was determined by dynamic light scattering, and the zeta potential was measured as -2.87 mV. Biochemical characterization showed that total protein and phenolic concentrations were 1534 ± 97.78 μg/ml and 4.270 ± 0.66 mg gallic acid equivalent/L, respectively, and total antioxidant status was 3.83 ± 0.37 mmol Trolox equivalent/L. To target the Betacoronavirus genome, miRNAs belonging to species phylogenetically close to V. opulus and previously sequenced for these exosomes in the literature were subjected to minimum free energy analysis. As a result, cme-miR164a from Cucumis melo-derived exosomes among the closest species showed a negative free hybridization energy of more than -25 kcal/mol with the Betacoronavirus genomes. These values were -33.2 kcal/mol, -27 kcal/mol, and -32.6 kcal/mol for SARS-CoV-2, MERS-CoV, and SARS-CoV, respectively. In the study, genes belonging to human mRNA transcripts that miR164a showed theoretical binding potential with 3'UTR were investigated with miRDB. The top 10 genes with scores ranging between 99-97 were DEAD-box helicase 6, NECAP endocytosis-related 1, Spermatogenesis-related 33, Adenosylhomocysteinase-like 2, Sodium voltage-gated channel beta subunit 3, ST6 beta-galactoside alpha-2,6-sialyltransferase 1, CD276 molecule, Growth inhibitor family member 4, F-box and WD repeat domain-containing 7, and Potassium voltage-gated channel subfamily D member 1. The findings are expected to reveal new perspectives, especially in plant physiology and virology studies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    798117

    The effect of radish (raphanus sativus) derived exosomes on osteoarthritis

    The effect of radısh (raphanus satıvus) derıved exosomes on osteoarthrıtıs

    NAZ ÜNSAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyoteknolojiYeditepe Üniversitesi

    Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN

  2. Tez No

    641528

    Role of ananas comosus derived exosomes in scarless cutaneous wound repair

    Yara izsiz akut yara onarımında ananas comosus türevli exosomların rolü

    İREM ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    BiyoteknolojiYeditepe Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN

  3. Tez No

    960822

    Symphytum offıcınale kaynaklı eksozom yüklü nanoformülasyon geliştirilmesi, melanoma tedavisi ve yara iyileşmesi üzerindeki etkinliğinin incelenmesi

    Development of symphytum officinale derived exosomes loaded nanoformulation and investigation of its effectiveness on melanoma treatment and wound healing

    BİLGE TOPALOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YASEMİN KILINÇ

  4. Tez No

    925714

    Bitki türevli biyoaktif bileşenlerin kanser tedavisinde hücre ölümünü hedeflemede kullanılması ve biyoinformatik analizi

    Utilization of plant-derived bioactive compounds to target cell death in cancer therapy and their bioinformatic analysis

    ZEYNEP AYTEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Biyolojiİstanbul Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİHAL ÖMÜR BULAN

    PROF. DR. FATMA GÜL ÖZCAN

  5. Tez No

    840170

    Akut deri yaraları için bitki türevli çok fonksiyonlu kriyojellerin geliştirilmesi

    Development of plant based multifunctional cryogels for acute skin wounds

    SİMGE VARLIK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyokimyaHacettepe Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. IŞIK PERÇİN DEMİRÇELİK

Geri Dön