Karbon nanotüp-nükleik asit konjugatlarının hazırlanması, gen aktarımında kullanım potansiyellerinin incelenmesi
Preparation of carbon nanotube-nucleic acid conjugates, investigation its potential in gen delivery
Yazar: CANER GEYİK
Danışman: PROF. DR. AZMİ TELEFONCU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Gen aktarımı = Gene transfer ; Karbon temelli materyaller = Carbon based materials ; Nanotüp = Nanotube

Özet:
Biyomoleküllerin hücre içine alınımı klinik anlamda teşhis ve tedavi açısından, moleküler biyolojik anlamda ise viral olmayan transfeksiyon ajanlarının yaygınlaştırılması açısından oldukça önemlidir. Protein, nükleik asit benzeri makromoleküllerin ve birçok küçük molekülün hücre içine taşınımı sırasında karşılaşılan adsorbsiyon sorununu aşmak için yeni stratejilerin geliştirilmesi bir zorunluluktur. Gen transferinin söz konusu olduğu durumlarda, immünolojik cevaba sebep olan viral transfeksiyon yöntemlerine alternatif yeni yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır İlgilenilen molekülün kovalent olarak bir taşıyıcı moleküle bağlanmasıyla oluşturulan biyokonjugatlar, hücre içine alınım sorununa yeni çözümler getirmektedir. Bu amaçla manyetik nanopartiküller dendrimerler, katyonik polimerler biyobozunur nanopartiküller ve karbon nanotüpler artan ilgiyle kullanılmaktadır.Bu proje kapsamında karbon nanotüpler kimyasal süreçlerle karboksil grup fonksiyonlu hale getirilmiş ve amino linker modifiye plazmid DNA tasarlanmıştır. Bu moleküller arasında kurulan amid bağı ile kovalent bağlı biyokonjugatlar sentezlenmiş ve elde edilen biyokonjugat ile bakterilere plazmid taşınımı ve gen ekspresyonu viral olmayan başka yöntemler ile karşılaştırılılmış ve sistemin verimliliği incelenmmiştir Ayrıca karbon nanotüplerin bakteriler üzerindeki sitotoksik etkileri de incelenmiştir.Yapılan bir çok optimizasyon çalışması sonunda kovalent bağlı konjugatın klasik yöntemler kullanılmadan transformasyonu sağladığı görülmüştür. Öne sürülen sistemin karbon nanotüp ile daha önce yapılmış adsorbsiyona dayalı konjugatlara alternatif olarak literatüre katkı sağlayacağı düşünülmektedir.Anahtar sözcükler: Karbon nanotüpler, transformasyon, gen terapisi, yüzey modifikasyonu, taşıyıcı prob geliştirme.

Abstract:
Cellular uptake of biomolecules is critical for diagnosis and theraphy in clinical applications. It is also important for molecular biological means for the development of non-viral transfection agents. It is iportant to overcome the adsorbtion problem for macromolecules such as proteins and nucleic acid and many small molecules in cellular uptake. When it comes to gene transfer, new methods are a need instead of viral transfection methods which cause immunological response. Bioconjugates prepared by covalent binding of molecule of interest to a carrier molecule are considered as new solutions to cellular uptake problem. For this purpose, magnetic nanoparticles, cationic polymers, biodegradable nanoparticles and carbon nanotubes are being used with increasing interestIn this project, carbon nanotubes are modified with surface carboxyl groups chemically and plasmid DNA with a linker bearing amino group is designed. Owing the amide bond between two, covalent bound bioconjugates are prepared. The potential of its use have been compared with other non-viral methods in plasmid delivery and gene expression.Cytotoxic effects of carbon nanotubes are also investigated on bateria.After dealing with many optimisation studies, covalent bound conjugate exhibited transformation without using conventional methods. It is thought that proposed system would enrich the literature by being alternative to the previous carbon nanotube conjugates based on adsorption.Keywords: Carbon nanotubes, transformation, gene theraphy, surface modification, carrier prob design