Speedy/rıngo proteininin nörodejenerasyondan koruyucu etkisinin dna hasar onarım sinyal yolları ile ilişkisinin nöronal hücrelerdearaştırılması
Investigation of the neuroprotective effect ofspeedy/ringo protein on dna damage repair signalingpathways in neuronal cells
- Tez No: 995231
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞEGÜL YILDIZ, PROF. DR. GİZEM DÖNMEZ YALÇIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Nöroloji, Biology, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nörodejenerasyon, nöronların ölümüyle sonuçlanan progresif bir yapı/fonksiyon kaybı olup, karmaşık bir ilerleyişe sahiptir. Alzheimer, Parkinson gibi nörodejeneratif hastalıklar ise yaşla birlikte artan nöronal ve glial hücre kaybı ile karakterize, geri dönüşü olmayan hastalıklardır. Bu hastalıkların genel patolojilerine bakıldığında proteinlerin yanlış katlanması/birikmesi, mitokondriyal disfonksiyon özellikle oksidatif stres oluşumu ve DNA hasarı dikkat çekmektedir. DNA hasarının yaşlanma ve nörotoksinlere maruz kalma sonucunda nöronal/glial hücrelerde birikmesi, hücresel antioksidanların ve DNA hasar onarımının yaşa bağlı azalması dejenerasyona katkıda bulunmaktadır. Tüm bu mekanizmalar neticesinde oluşan DNA hasarının onarılması ve dejenere olmuş hücrelerin apoptozdan kaçırılması nörodejeneratif hastalıkların önlenebilmesi ve tedavi edilebilirliği açısından büyük öneme sahiptir. Bu noktada, hücre çoğalmasını ve tümörleşmeyi artırdığı bilinen, ayrıca U2OS kanser hücrelerini apoptozdan kaçırabildiği gösterilmiş Speedy/RINGO A (SPY1, SPDYA) hücre siklus regülatör proteini göze çarpmaktadır. SPY1, çalışma mekanizması itibariyle siklinlerden bağımsız hareket etmekte ve siklin bağımlı kinaz inhibitörlerinden kaçabilmektedir. Dejenere hipokampal nöronlarla yapılan çalışmada p53 varlığında SPY1'in hücreleri apoptozdan kurtardığı gözlenmiştir. ALS motor nöronlarıyla yapılan çalışmada ise, DNA hasar yanıtı (DDR) elemanlarıyla ilişkili olarak SPY1'in SOD1 mutant motor nöronları apoptozdan koruduğu görülmüştür. Söz konusu tez çalışmaları kapsamında, H2O2 aracılı dejenere nöronal ve glial hücrelerde, oksidatif DNA hasarı koşullarında Speedy/RINGO A'nın ATR/Chk1 yolağı ile olan ilişkisi ve anti-apoptotik etkisinin olası moleküler mekanizmalarının araştırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, SPDYA genini içeren SPY1/CD526-A lentiviral plazmidi tasarlanmış ve elde edilen lentiviral partiküller primer insanvii astrosit (pHA) ve U87-MG glioblastoma hücrelerine uygulanarak SPY1'in aşırı ekspresyonu sağlanmıştır. Daha sonra, bu hücrelere H2O2 uygulaması yapılarak bir dejenerasyon modeli oluşturulmuş p-ATR, p-Chk1 ve SPY1 proteinlerinin immünofloresan ile ekspresyon düzeyleri ve hücre içi lokalizasyonları incelenmiştir. SPY1'in aşırı ekspresyonu ve oksidatif stresin birlikte bulunduğu koşullarda, p-Chk1 seviyelerinde belirgin bir düşüş gözlenmiştir. Ayrıca, SPY1 ve p-Chk1 proteinlerinin ko-lokalizasyonunun anlamlı şekilde arttığı gösterilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, SPY1/pIRES plazmidi kullanılarak HT-22 fare hipokampal nöronal hücreleri ile SPY1 ekspresyonu sağlayan kalıcı hücre hattı oluşturulmuştur. Akabinde, HT-22 (kalıcı hücre hattında) ve endojen olarak SPY1 ekspresyonuna sahip SH-SY5Y hücrelerinde H2O2 uygulaması sonrası Speedy/RINGO A, ATR, Chk1 ve CDK2'nin mRNA ekspresyon seviyeleri gerçek zamanlı PCR ile analiz edilmiştir. HT-22 hücrelerinde SPY1 aşırı ekspresyonu, özellikle Chk1 mRNA seviyelerini anlamlı düzeyde arttırmıştır. SH-SY5Y hücrelerinde ise H2O2 ile oluşan oksidatif stres, SPY1 mRNA seviyelerini baskılarken ATR, CDK2 ve özellikle Chk1 mRNA seviyelerini belirgin biçimde arttırmıştır. Yapılan biyoinformatik analizlerde ise, geniş nöronal/glial hücre tipleri panelinde Speedy/RINGO ailesi üyelerinin (özellikle SPDYA ve SPDYC), DNA hasar yanıtı (ATM, ATR, CHEK1, CHEK2), hücre döngüsü düzenleyicileri (CDK2, CCNA2, CCNE1) ve p53 yolağı (TP53, MDM2, CDKN1A) genleriyle güçlü ko-ekspresyon ilişkileri sergilediğini ortaya koymuştur. Sonuç olarak bu tez, Speedy/RINGO A'nın nöronal ve glial hücrelerde oksidatif stres koşullarında ATR/Chk1 aracılı DNA hasar yanıtını modüle eden, ekspresyon düzeyine ve hücre tipine bağlı olarak anti-apoptotik bir düzenleyici olabileceğini ortaya koymaktadır. Speedy/RINGO'nun DDR elemanlarıyla hem protein düzeyinde hem de mRNA düzeyinde interaksiyonu, bu proteinin nörodejeneratif süreçlerde hedeflenebilir bir moleküler aday olabileceğini düşündürmektedir.
Özet (Çeviri)
Neurodegeneration is a progressive loss of structure/function resulting in the death of neurons, and it has a complex progression. Neurodegenerative diseases such as Alzheimer's and Parkinson's diseases are irreversible diseases characterized by an age-related loss of neuronal and glial cells. Protein misfolding and accumulation, mitochondrial dysfunction, particularly oxidative stress, and DNA damage are significant when evaluating the general pathology of these disorders. Degeneration is caused by the accumulation of DNA damage in neuronal/glial cells due to aging and exposure to neurotoxins, as well as the age-related decline in cellular antioxidants and DNA damage repair. Repairing DNA damage resulting from all these mechanisms and preventing apoptosis in degenerated cells are critical for both the prevention and treatment of neurodegenerative diseases. In this context, the Speedy/RINGO A (SPY1, SPDYA) protein, which plays a role in cell cycle regulation, is significant. It is known to increase cell proliferation and tumor formation and has been shown to rescue U2OS cancer cells from apoptosis. SPY1 functions independently from cyclins, enabling it to bypass cyclin-dependent kinase inhibitors. In a study with degenerated hippocampal neurons, it has been observed that SPY1 protected cells from apoptosis in the presence of p53. Additionally, a study on ALS motor neurons has been demonstrated that SPY1 protected SOD1 mutant motor neurons from apoptosis in relation to DNA damage response (DDR) elements. The aim of this thesis is to investigate the possible molecular mechanisms of the relationship between Speedy/RINGO A and the ATR/Chk1 pathway in H2O2- mediated degenerated neuronal and glial cells under conditions of oxidative DNA damage. For this purpose, a SPY1/CD526-A lentiviral plasmid containing the SPDYA gene was designed, and lentiviral particles were produced and applied to primary human astrocytes (pHA) and U87-MG glioblastoma cells to induce SPY1ix overexpression. Subsequently, a degeneration model was created by applying H2O2 to these cells and the expression levels and intracellular localization of p-ATR, pChk1 and SPY1 proteins were examined using immunofluorescence. Under conditions where SPY1 overexpression and oxidative stress coexisted, a significant decrease in p-Chk1 levels was observed. Furthermore, a significant increase in the co-localization of SPY1 and p-Chk1 proteins has been demonstrated. In the second part of the thesis, a stable cell line expressing SPY1 was generated using the SPY1/pIRES plasmid in HT-22 mouse hippocampal neuronal cells. Subsequently, mRNA expression levels of Speedy/RINGO A, ATR, Chk1, and CDK2 were analyzed by real-time PCR after H2O2 application in HT-22 (stable cell line) and endogenously SPY1-expressing SH-SY5Y cells. SPY1 overexpression in HT-22 cells significantly increased mRNA levels of Chk1. In SH-SY5Y cells, oxidative stress caused by H2O2 suppressed SPY1 mRNA levels while significantly increasing ATR, CDK2, and especially Chk1 mRNA levels. Bioinformatic analyses revealed that members of the Speedy/RINGO family (especially SPDYA and SPDYC) exhibit strong co-expression relationships with DNA damage response (ATM, ATR, CHEK1, CHEK2), cell cycle regulators (CDK2, CCNA2, CCNE1), and p53 pathway (TP53, MDM2, CDKN1A) genes across a broad panel of neuronal/glial cell types. In conclusion, this thesis demonstrates that the Speedy/RINGO A may act as an antiapoptotic regulator under oxidative stress conditions, modulating the ATR/Chk1- mediated DNA damage response in neuronal and glial cells at an expression level and cell type–dependent manner. The interaction of Speedy/RINGO with DDR elements at both the protein and mRNA levels suggest that this protein may be a targetable molecular candidate in neurodegenerative processes.
Benzer Tezler
- Anti-apoptotic effects of SpeedyRINGO in neurodegeneration
SpeedyRINGO proteininin nörodejenerasyondaki anti-apoptotik etkileri
AYŞEGÜL ÜNAL
Doktora
İngilizce
2012
Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU KARABAY KORKMAZ
- Nöroblastoma Hücrelerinde MAPK ve AKT Sinyal Yolaklarındaki Bozulmanın ve Aralarındaki Etkileşimin Speedy/RINGO Proteini ile İlişkisinin siRNA Yöntemi ile Aydınlatılması
Revealing the role of Speedy/RINGO protein on deregulation of MAPK and AKT signaling pathways and crosstalk between these pathways using siRNA silencing method in neuroblastoma cells
SEREN KÜÇÜKVARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Moleküler TıpMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL YILDIZ
- Demir şelatlayıcı salisiliden asilhidrazid grubu sentetik bileşiklerin kanserli hücrelerin proliferasyonu üzerindeki etkisinin nöroblastoma hücrelerinde incelenmesi
Analysis of the effect of iron chelating salicylidene azilidrazi group synthetic compounds on proliferation of cancer cells in neuroblastoma cells
SÜLEYMAN ARZIMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Moleküler TıpMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiMoleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL YILDIZ
- Demir şelatlayıcı me0053 ve me0055 bileşiklerinin kanserli hücrelerin proliferasyonu üzerindeki etkisinin sh-sy5y hücrelerinde incelenmesi
Analysis of the effect of iron chelating me0053 and me0055 compounds on proliferation of cancer cells in sh-sy5y cells
ÖZGÜR TANRIVERDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Moleküler TıpMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL YILDIZ
- Development of novel inhibitors targeting DRP1-MID49/51 interaction at mitochondrial fission
Mitokondriyal fizyon mekanizmasındaki DRP1-MID49/51 etkileşimini hedef alan inhibitör geliştirilmesi
BEHNAZ GHADERKALANKESH
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEFER BADAY