Yonca -Medicago sativa süspansiyon kültürlerinde floresans işaretli poli laktik-ko-glikolik asit nanopartiküllerinin hücreye alımı ve dağılımının araştırılması
Uptake and cellular dispersion of fluorescently labeled    poly lactic-co-glycolic acid nanoparticles in Medicago sativa suspension culture
Yazar: ESMA ULUSOY
Danışman: PROF. DR. SEMİHA ERİŞEN ; DOÇ. DR. SERAP DERMAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Nanopartikül sistemler, gen transfer teknolojisinin geliştirilmesi, ilaç ve gübre uygulaması gibi tarımsal amaçlar için kullanılma potansiyeline sahiptir. Son yıllarda bu sistemlerin bitkilerde alımı, taşınması ve birikimi konularındaki araştırmalarda artış yaşanmaktadır. Bu çalışmada da Medicago sativa (yonca) süspansiyon kültüründe Floresans izotiyosiyanat izomer I (FITC) yüklü Poli (laktik-ko-glikolik) asit (PLGA) nanopartiküllerin (NP) ultrasonikasyonla hücreye girişi ve dağılımının incelenmesi amaçlandı.
PLGA NP'ler sentezlenerek karakterizasyonu yapıldı, daha sonra farklı ultrasonikasyon ve inokülasyon sürelerinin PLGA NP'lerin hücreye girişi üzerine etkileri ile PLGA NP'lerin yonca hücre hatlarında sitotoksik ve genotoksik etkileri belirlendi. Ultrasonikasyon uygulamasının, PLGA NP'lerin hücresel alımını arttırdığı tespit edildi. En iyi sonuç ise (% 82.66) 3 dk'lık ultrasonikasyonda elde edildi. Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) analizlerinde, 100 nm'ye kadar PLGA NP'lerin hücre duvarından geçtiği, sitoplazma ve çekirdeğe dağıldığı tespit edildi. Ultrasonikasyon ile PLGA NP'lere maruz bırakılmış yonca süspansiyon hücrelerinde sitotoksik ve genotoksik bir etki gözlenmedi.
Sonuç olarak, PLGA NP sistemi bitkilerde toksik etki göstermediğinden çeşitli tarımsal uygulamalarda kullanılabilir. Ayrıca bu protokol, bitkilere gen aktarımı için alternatif ve güvenli bir yöntem olarak uygulanabilir.

Abstract:
Nanoparticle systems have the potential to be used for agricultural purposes such as the development of gene transfer technology, pesticide or fertilizer application. In recent years, the studies related with intake, transport and accumulation of these systems in plants have been increasing. The aim of this study was to investigate the penetration and distribution of poly (lactic-co-glycolic) acid (PLGA) nanoparticles (NPs) loaded with fluorescence isothiocyanate isomer I (FITC) into the cell by ultrasonication in Medicago sativa (alfalfa) suspension culture.
PLGA NPs were synthesized and characterized, then the effects of different ultrasound and inoculation times on entry of PLGA NPs into the cell were determined. It is also toxic effects of ultrasonication and PLGA NPs on alfalfa cell lines were detected.  It was found that ultrasound application increased the cellular uptake of PLGA NPs. The best result (82.66%) was obtained in 3 min ultrasound treatment.  In Transmission Electron Microscopy (TEM) analysis showed that PLGA NPs up to 100 nm passed through the cell wall and dispersed to the cytoplasm and nucleus. No cytotoxic and genotoxic effect was observed in cultured alfalfa cells exposed to PLGA NPs by ultrasonication.
As a result, PLGA NP system can be used in various agricultural applications because it does not show toxic effects on plants. In addition, this protocol can be used as an alternative and safe method for gene transfer to plants.