Deneysel parkinson modelinde histon asetil transferaz GCN5 gen nakavtının mitokondriyal homeostaz üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of histone acetyl-transferase GCN5 gene knockout on mitochondrial homeostasis in experimental parkinson model
Yazar: GÖKÇE CEREN KUŞÇU GÜREL
Danışman: PROF. DR. ALTUĞ YAVAŞOĞLU
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Parkinson Hastalığı (PH), beynin substantia nigra pars compacta (SNpc) bölgesindeki dopaminerjik nöronların kaybına bağlı olarak ortaya çıkan yaygın nörodejeneratif bir hastalıktır. Güncel istatistiksel verilere göre, dünya genelinde yaklaşık 8,5 milyon kişiyi etkileyen bu hastalığın etiyolojisi hala tam anlamıyla aydınlatılamamıştır. Öte yandan, bu hastalığın etiyolojisinin aydınlatılması amacıyla yapılan çalışmalardan elde edilen bulgular, hücrelerde mitokondriyal homeostazın korunmasında görevli mitofaji ve mitokondriyal biyogenez süreçleri ile ilişkili PGC-1α, Parkin, Pink-1, MNF2 ve Drp-1 gibi düzenleyici moleküllerin fonksiyonlarında ortaya çıkan aksaklıkların PH nöropatogenezinde rol oynayabileceğine dair kanıtlar sunmaktadır.
Bu tez çalışmasının temel amacı, mitokondriyal biyogenez ve mitofaji yolaklarının düzenlenmesinde ana moleküler aktörlerden biri olan PGC-1α üzerindeki inhibitör etkinliği yapılan çalışmalar ile ortaya konulmuş olan GCN5 (General Control Non-repressed 5 protein) gen nakavtının rotenon ile oluşturulan in vitro ve in vivo PH modelleri üzerindeki etkinliğinin mitokondriyal homeostaz süreci üzerinden değerlendirilmesidir.
Bu amaç doğrultusunda in vitro PH modeli oluşturulan primer dopaminerjik nöron hücrelerinde gene spesifik siRNA ile gerçekleştirilen GCN5 gen nakavtının etkileri Real Time PCR analizleri ile değerlendirilmiştir. GCN5 nakavtının in vivo PH modelindeki etkileri ise davranış deneyleri, histokimyasal analizler, immünohistokimyasal analizler, Real Time PCR analizleri ve biyokimya analizler ile değerlendirilmiştir. Bu analizlere ait veriler, PH modellerinde siRNA ile gerçekleştirilen GCN5 gen nakavtının, mitokondriyal homeostazda görevli moleküllerin ekspresyon seviyelerinin düzenlenmesi ve antioksidan sistem aktivasyonunun geri kazanımı yoluyla orta beyindeki dopaminerjik nöronlar üzerinde koruyucu bir etki oluşturduğunu göstermektedir.

Abstract:
Parkinson's Disease (PD) is a common neurodegenerative disease that occurs due to the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta (SNpc) region of the brain. According to current statistical data, the etiology of this disease, which affects approximately 8.5 million people worldwide, is still not fully understood. On the other hand, findings obtained from studies conducted to elucidate the etiology of this disease indicate that disruptions in the functions of regulatory molecules such as PGC-1α, Parkin, Pink-1, MNF2 and Drp-1, which are associated with mitophagy and mitochondrial biogenesis processes that are responsible for maintaining mitochondrial homeostasis in cells, provides evidence that this condition may play a role in the neuropathogenesis of PD.
The main purpose of this thesis is to evaluate the effectiveness of GCN5 (General Control Non-repressed 5 protein) gene knockout, which has been shown to have inhibitory activity on PGC-1α, one of the main molecular actors in the regulation of mitochondrial biogenesis and mitophagy pathways, on in vitro and in vivo PD models induced by rotenone through the mitochondrial homeostasis process.
For this purpose, the effects of GCN5 gene knockout performed with gene-specific siRNA on primary dopaminergic neuron cells used as a PD model were evaluated by Real Time PCR analyses. The effects of GCN5 knockout on the in vivo PD model were evaluated with behavioral experiments, histochemical analyses, immunohistochemical analyses, Real Time PCR analyzes and biochemical analyses. Data from these analyzes show that GCN5 gene knockout with siRNA in PD models has a protective effect on dopaminergic neurons in the midbrain by regulating the expression levels of molecules involved in mitochondrial homeostasis and restoring antioxidant system activation.