Investigating the effects of lithium chloride treatment and age-accumulated circular RNA deletions on caenorhabditis elegans longevity
Lityum klorür ve dairesel RNA delesyonlarının caenorhabditis elegans yaşam ömrüne etkisinin araştırılması
- Tez No: 985490
- Danışmanlar: PROF. DR. MICHELLE MARIE ADAMS, DOÇ. DR. AYÇA ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yaşlanma, organizmanın doku ve hücrelerinde zamanla meydana gelen bozukluklar olarak tanımlanır. Bu bozukluklar, nörodejeneratif ve kardiyovasküler hastalıklar, kanser, diyabet ve diğer birçok hastalığın başlıca risk faktörlerini oluşturur. Genomik instabilite, proteostaz kaybı, hücresel yaşlanma ve daha fazlası gibi yaşlanan organizmalarda bazı ortak özellikler tanımlanmış olsa da yaşlanmanın ardındaki neden tam olarak anlaşılamamıştır. Bu nedenle yaşlanma bilimi, organizmaların nasıl ve neden yaşlandığını araştırır ve bu süreci geciktirmeye veya mümkünse tersine çevirmeye çalışır. Bu araştırmalar çoğunlukla model organizmalar üzerinde yapılır ve iplik kurdu Caenorhabditis elegans (C. elegans), kısa yaşam döngüsü nedeniyle yaşlanma araştırmaları için en ideal modellerden biridir. Bu çalışmanın ilk bölümünde, yaşlanma ve lityum klorür tedavisi arasındaki ilişkinin anlaşılması amaçlanmıştır. Bu madde genellikle bipolar bozuklukta ilaç olarak kullanılır ve lityum klorür tedavisiyle ömür uzamasının farklı modeller üzerinde birçok çalışmada bildirilmiştir. Bu yolağın bilinmeyen bir düzenleyicisinin ne olabileceğini belirlemek amacıyla bir yolak analizi yapılmış ve insan proteini Rev-erb-α'nın kurtçuk ortologu NHR-85'in bir katkısının muhtemel olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada, bahsi geçen proteinin işlev kaybı mutasyonunun, C. elegans'ın yabanıl türüne kıyasla ömrü uzattığı ve lityum klorür tedavisiyle ömrün daha da uzadığı bulunmuştur. Tedavi sırasında yavru sayısı ve hareket fonksiyonlarında bir azalma da gözlemlenmiştir, ancak bunun ömür uzatmaya katkıda bulunabileceği öne sürülmektedir. Ayrıca, ömür uzamasının gelişimsel bir gecikmeden kaynaklanabileceği öne sürülmektedir. Bu çalışmanın ikinci bölümünde, C. elegans'ın yaşla biriken bazı dairesel RNA'larının yaşlanma sürecine katkıda bulunup bulunmadığının anlaşılması amaçlanmıştır. Dairesel RNA'lar, uçlarından birleşen kovalent bağlı tek iplikli RNA molekülleridir ve bu birleşim bir halka şekli oluşturur. Çoğu RNA parçalayıcı enzim, parçalanmayı başlatmak için açık bir uca ihtiyaç duyduğundan, bu kovalent bağın stabilitelerine önemli ölçüde katkıda bulunduğu düşünülmektedir. C. elegans'ta yaşlanmaya kadar farklı yaşam aşamalarında dairesel RNA'ya özgü bir RNA sekanslama çalışmasının analizi sonucunda, iki farklı genin dört dairesel RNA'sının yaşlanma sürecinde yoğun bir şekilde biriktiği tespit edilmiştir. Daha sonra CRISPR/Cas9 sistemi kullanılarak, seçilen dairesel RNA'ların daireselleşmesini hedef alarak bu RNA'ları spesifik olarak susturmuş ve bu silmelerin C. elegans'ın ömrü üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Aging is defined as the defects that occur over time in the tissues and cells of the organism. These defects constitute the primary risk for neurodegenerative and cardiovascular diseases, cancer, diabetes, and many other diseases. Even though some common hallmarks are defined in aging organisms such as genomic instability, loss of proteostasis, cellular senescence and more, the reason behind aging is not completely understood. The aging field, therefore, research how and why do organisms age, and tries to delay or possibly revert this process. This is mostly done on model organisms, and the roundworm Caenorhabditis elegans (C. elegans) is one of the best models for aging research due to its short life cycle. In the first part of this study, the correlation between aging and lithium chloride treatment was aimed to be understood. This substance is commonly used as a drug in bipolar disorder, and an extension of lifespan upon lithium chloride treatment has been explored in multiple studies on different models. A pathway analysis was performed to determine what could be an unknown regulator of this process, and the worm ortholog of the human protein Rev-erb-α, NHR-85, was identified as a possible contributor. A loss-of-function mutation of this protein was found to extend lifespan in C. elegans when compared to its wild type, and lifespan was further extended by treatment with lithium chloride. A decay in brood size and locomotion functions was also observed upon treatment, but it is suggested that this may contribute to the extension of lifespan. Furthermore, it is suggested that this extension in lifespan could be caused by a developmental delay. In the second part of this study, it was aimed to understand whether some age-accumulated circular RNAs of C. elegans could be contributing to the aging process. Circular RNAs are covalently linked single-stranded RNA molecules joined at their ends, resulting in a loop shape. This covalent link is considered to contribute significantly to their stability, as most RNA-degrading enzymes require an open end to initiate degradation. Upon analysis of a circular RNA–specific RNA-seq study that sequenced RNA across different life stages until aging, four circular RNAs of two different genes were identified to accumulate extensively during aging. CRISPR/Cas9 was then utilized to specifically silence selected circular RNAs by targeting their circularization, and the effects of these deletions on C. elegans longevity were investigated.
Benzer Tezler
- Atık lityum iyon pillerdeki değerli metallerin derin ötektik çözelti kullanılarak kapalı kap mikrodalga liç prosesi ile geri kazanımı
Recovery of valuable metals from waste lithium-ion batteries using deep eutectic solvent via closed-vessel microwave leaching process
EMİNE GİZEM YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ALGÜL
- Investigation of the effects of lithium on locomotor activity, circadian rhythm, and learning using computational methods in honey bees
Lityumun bal arılarında lokomotor aktivite, sirkadyen ritm ve öğrenme üzerine etkilerinin hesaplamalı yöntemler kullanılarak araştırılması
BABÜR ERDEM
Doktora
İngilizce
2024
ZoolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. AYŞE GÜL GÖZEN
DOÇ. DR. HANDE ALEMDAR
- Goji berrynin, lityum klorür birlikte kullanımının gram-pozitif ve gram-negatif bakteri popülasyonu üzerine etkilerinin araştırılması
The investigation of the effects of the combined use of goji berry and propolis on gram-positive and gram-negative bacteria population
ENES ÇILDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mikrobiyolojiİstanbul Aydın ÜniversitesiGıda Güvenliği ve Beslenme Bilimleri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. MİNE ERGÜVEN
- Sıçanlarda lityum ile oluşturulan testis hasarı üzerine D- carvone'un etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of D-carvone on lithium-induced testicular damage in rats
SUNA ARAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Histoloji ve EmbriyolojiAtatürk ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMİN GEDİKLİ
- Hipokampal mikroglia aktivasyonu ile serum S100B düzeyi arasındaki olası korelasyonun sıçanlarda lityum-pilokarpin ile oluşturulan deneysel bir status epileptikus modelinde incelenmesi ve minosiklinin etkilerinin araştırılması
Investigation of the putative correlation between hippocampal microglia activation and serum S100B level lithium – pilocarpine induced status epilepticus model in rats and evaluation of the effects of minocycline
ERKUT BAHA BULDUK