Geri Dön

Investigating the role of Sacsin in glial intermediate filament organization and inflammatory signaling during early zebrafish (Danio Rerio) development

Sacsin'in glial ara filament organizasyonu ve inflamatuar sinyal yolağındaki rolünün erken dönem zebrafish gelişiminde araştırılması

  1. Tez No: 955287
  2. Yazar: NACİYE BOZKURT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MICHELLE MARIE ADAMS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Nöroloji, Biology, Neurology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nörobilim Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 93

Özet

Charlevoix-Saguenay Otozomal Resesif Spastik Ataksisi (ARSACS), erken yaşta başlayan ataksi, spastisite ve periferik nöropati ile karakterize nadir görülen bir nörodejeneratif hastalıktır. ARSACS ağırlıklı olarak nöronlar üzerinde çalışılmış olsa da, son bulgular glial hücrelerin de hastalık patogenezinde rol oynayabileceğini göstermektedir. ARSACS'ta mutasyona uğrayan ve SACS geni tarafından kodlanan sacsin proteininin, hem astrositlerde hem de mikroglialarda eksprese edildiği ve hücre iskeletinin (sitoskeleton) bütünlüğünün korunması ve hücresel stres sinyal yolaklarında rolü olduğu gösterilmiştir. ARSACS'ın giderek artan şekilde nörogelişimsel bileşenleri olan bir hastalık olarak tanınmasıyla da birlikte, erken gelişim döneminde glial hücrelerin hastalık patogenezine katkısının daha iyi araştırılması gerekmektedir. Bu çalışma, ARSACS modeli sacs homozigot mutantı zebra balığı kullanılarak, sacsin kaybının gelişimsel ve glial belirteçler üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçlamıştır. Bu doğrultuda, sacsin ve temel glial belirteçlerin gen ve protein ekspresyon profilleri nicel olarak erken dönem zebra balığı gelişimi sırasında (döllenme sonrası 60–180 saat, hpf) analiz edilmiştir. sacs, s100b (astrositik inflamatuvar belirteç) ve aif1l (mikroglial inflamatuar belirteç, IBA-1) gen ekspresyonları RT-qPCR yöntemiyle; STAT3 (gelişimsel belirteç), vimentin (erken glial ara filament belirteci) ve GFAP (astrositik ara filament belirteci) protein düzeyleri ise Western blot yöntemiyle değerlendirilmiştir. Zebrafish sacs-null mutantlarında, sacs mRNA ekspresyonunda anlamlı bir azalma yalnızca 180 hpf'de gözlemlenmiştir; daha erken zaman noktalarında farkın bulunmaması ise muhtemelen mutant transkriptlerin stabil kalmasından kaynaklanmaktadır. Glial inflamatuvar belirteçler arasında, s100b ekspresyonu sacs-null mutantlarda anlamlı şekilde artmışken; aif1l ekspresyonu genotipe bağlı bir değişiklik göstermemiştir. Bu durum, mikroglial yanıttan bile daha erken gerçekleşebilecek bir astrositik kompansatuvar yanıtı yansıtmaktadır. Ayrıca, sacs ile bu glial inflamatuvar belirteçler arasında anlamlı bir korelasyon bulunmaması, seçici ve muhtemelen dolaylı moleküler etkileşimlere işaret etmektedir. Vimentin protein ekspresyonu sacs-null mutantlarda anlamlı şekilde daha yüksek bulunmuş, bu da sacsin kaybının ara filament dinamiklerini yalnızca yapısal değil, aynı zamanda miktar olarak da bozduğunu desteklemiştir. Buna karşılık, GFAP ekspresyonu genotipler arasında farklılık göstermemiştir; bu durum, hücresel görüntüleme temelli literatür ile çelişmekte ve anatomik dokuya özgü analizlerin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Tüm bu sonuçlar, sacsin kaybının glial gelişimde seçici ve zamana bağlı bozulmalara yol açtığını; özellikle sitoskeletal ve inflamatuvar belirteçleri etkilediğini göstermektedir. Zebrafish modeli, bu dinamikleri etkin bir şekilde yansıtarak erken başlangıçlı nörodejeneratif hastalıklarda glial katkıların araştırılması açısından değerli bir model olduğunu kanıtlamaktadır. Sonuç olarak, bu çalışma ARSACS'ta glial katkıların anlaşılmasında önemli sonuçlar sunmakta ve hastalığın erken evrelerinde nöronal olmayan mekanizmaların da dikkate alınması gerektiğini vurgulamaktadır. Gelecek çalışmalarda, merkezi sinir sistemindeki glial hücrelerin görüntülenmesine dayanan doku-spesifik analizler, ARSACS ve benzeri hastalıklarda glial katılımın moleküler temellerini ortaya koymak için kritik öneme sahiptir.

Özet (Çeviri)

Autosomal recessive spastic ataxia of Charlevoix-Saguenay (ARSACS) is a rare neurodegenerative disorder characterized by early-onset ataxia, spasticity, and peripheral neuropathy. While ARSACS has been primarily studied in neurons, recent findings implicate glial cells in disease pathology. Sacsin, the protein encoded by the SACS gene and mutated in ARSACS, is shown to be expressed in both astrocytes and microglia while playing key roles in cytoskeletal integrity and cellular stress signaling. When adding the growing recognition of ARSACS as a disorder with neurodevelopmental components, investigating glial contributions to the disease pathogenesis during early development is becoming a requirement. This study aimed to investigate the impact of sacsin deletion on developmental and glial markers in zebrafish embryos and larvae, using a sacs-null mutant model of ARSACS. To this end, we quantified gene and protein expression profiles of sacsin and key glial markers across developmental time points (60–180 hours post-fertilization, hpf). RT-qPCR was used to assess the expression of sacs, s100b (astrocytic inflammatory marker), and aif1l (microglial inflammatory marker IBA-1), while Western blotting was used to examine protein levels of STAT3 (developmental marker), vimentin (early glial intermediate filament marker), and GFAP (astrocytic intermediate filament marker). Zebrafish sacs-null mutants showed a significant decrease in sacs mRNA expression only at 180 hpf, while the lack of earlier differences is possibly due to the stable mutant transcripts. Among glial inflammatory markers, s100b expression was significantly upregulated in sacs-null mutants; however, aif1l showed no genotype-dependent changes, reflecting a compensatory response of astrocytes that may even occur earlier than the microglial response. Additionally, no significant correlations were found between sacs and these glial inflammatory markers, indicating selective, possibly indirect, molecular interactions. Vimentin protein expression was significantly higher in sacs-null mutants, supporting the notion that sacsin loss disrupts intermediate filament dynamics, not just structurally, but in quantity. However, GFAP expression did not differ between genotypes, unlike the literature based on cellular imaging, suggesting the necessity of anatomical tissue-specific assays. Together, these results demonstrate that sacsin loss leads to selective and temporally defined alterations in glial development, particularly affecting cytoskeletal and inflammatory markers. The zebrafish model effectively captured these dynamics, validating its utility for studying glial contributions to early-onset neurodegenerative diseases. In conclusion, this study advances our understanding of glial dysregulation in ARSACS and underscores the importance of considering non-neuronal mechanisms in early disease progression. In future studies, tissue-specific analyses based on the imaging of glial cells in the central nervous system will be of critical importance for uncovering the molecular foundations of glial involvement in ARSACS and related disorders.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    665473

    Adli soruşturmalarda olay yeri incelemesinde elde edilen meyve ve sebzeler üzerindeki parmak izinin tespiti ve zamana bağlı değişimi

    Providing fingerprints from evidence of fruits and vegetables collected during crime scene investigations within judicial investigations and maturation of those fingerprints through time

    FATİH KOLAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Adli TıpAnkara Üniversitesi

    Disiplinlerarası Adli Bilimler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜROL CANTÜRK

  2. Tez No

    652327

    Tahâvî'nin Şerhu Meâni'l-Âsâr adlı eserinde üç hanefi imama muhalefet ettiği görüşlerinin incelenmesi

    Investigation of the views of Tahavi that oppose three hanafi imam in Şerhu Maʿâni'l-Âşâr

    İMRAN GÜRBÜZ SAÇİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    DinNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Temel İslam Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULLAH ACAR

  3. Tez No

    609520

    Giresun yöresinde yetişen bazı yöresel bitkilerin bakır indirgeme antioksidan kapasiteleri (CUPRAC) ve anti-tirozinaz enzim aktivitelerinin incelenmesi

    Investigation of the copper reduction antioxidant capacities (CUPRAC) and anti-tyrosinase enzyme activities of some local plants growing in Giresun region

    HATİCE AKIN KILIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyokimyaGiresun Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHAR BİLGİN SÖKMEN

  4. Tez No

    417921

    Investigating the role of justice sensitivity on volunteering

    Adalete duyarlılığın gönüllülük yapmadaki rolünün incelenmesi

    ZEYNEP ŞAKLAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    PsikolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Psikoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURAY SAKALLI UĞURLU

  5. Tez No

    913352

    Investigating the role of a teacher professional development programme in cultivating 21st-century skills in a flipped learning EFL environment: Towards a framework

    Ters-yüz eğitim modeli ile İngilizcenin yabancı dil olarak öğretildiği bir ortamda 21. yüzyıl becerilerinin geliştirilmesinde bir öğretmen mesleki gelişim programının rolünün incelenmesi: Bir çerçeveye doğru

    GÜRKAN TEMİZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Eğitim ve ÖğretimOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Yabancı Diller Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEGÜL DALOĞLU

Geri Dön