Drosophila'da mitokondriyal dinamiklerin kalp fonksiyonuna etkisi
Effect of mitochondrial dynamics to heart function in Drosophila
Yazar: SEDA YAZICI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH AKDEMİR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı / Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Amaç: Bu çalışmada Drosophila melanogaster model organizma da mitokondri dinamizmde rol oynayan (fizyon, füzyon) genler sistematik olarak RNAi ile tek tek ifadeleri azaltılarak kalp yetmezliğinin sonucu olan kanat ödem fenotipinin gözlenmesi ve kalp hızı değişiminin araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntem: Bu çalışma, Kalp-GAL4 / UAS-GFP dişi virgin sinekler ile UAS-RNAi erkek sineklerle çaprazlandı. Çaprazlama sonucu kanat ödem fenotipi, ödem fenotipinin gözlenmesi ve düzey karşılaştırması için boyama ve ayrıca, kalp hızı ölçüm tekniği geliştirildi.
Bulgular: Mitokondriyal dinamizmin füzyonunda rol oynayan OPA1' deki mutasyon sonucunda kontrol larva sineğine göre kalp atım hızın da dramatik bir azalma ve ayrıca OPA1 ve MFN mutasyonları sonucunda kanat ödem fenotipi gözlemlendi. Fakat fisyonda rol oynayan mutantlarda ödem fenotipi gözlenmedi.
Sonuç:  Mitokondriyal fonksiyon mutasyonları sonucunda mitokondri dinamizminde füzyonda görev alan OPA1 ve MFN de kanat ödem fenotipi gözlendi. Ödem fenotipinin gözden kaçmaması, düşük–yüksek ödem fenotipinin ifade düzeylerinin karşılaştırılması açısından boyama tekniği geliştirildi. Bu mutant sineklerin kalp hızında bir değişikliğe neden olabileceği düşünülerek larva aşamasında in vivo olarak kalp hızı ölçümü için yöntem geliştirildi. Sonuç olarak test edilen sinekler arasında OPA1 mutant sineğinin kalp hızı yaklaşık beş kat azalma gösterdi. Bu kalp hızındaki dramatik azalma, kalp yetmezliği ve kanat ödem fenotipine atfedildi.

Abstract:
Purpose: In this study, it was aimed to observe the wing edema phenotype resulting from heart failure and to investigate the heart rate change by systematically knocking down genes that play a role in mitochondrial dynamics (fission, fusion) one by one with RNAi in the model organism Drosophila melanogaster.
Method: In this study, heart-GAL4/UAS-GFP female virgin flies were crossed with UAS-RNAi male flies. As a result of the cross, wing edema phenotype, staining for observation of edema phenotype and comparison of levels, and also heart rate measurement techniques were developed.
Findings: As a result of the mutation in OPA1, which plays a role in the fusion of mitochondrial dynamics, a dramatic decrease in heart rate was observed compared to the control larval fly, and also a wing edema phenotype was observed as a result of OPA1 and MFN mutations. However, no edema phenotype was observed in mutants that played a role in fission.
Results: As a result of mitochondrial function mutations, wing edema phenotype was observed in OPA1 and MFN. A staining technique was developed to ensure that the edema phenotype was not overlooked and to compare the expression levels of low-high edema phenotypes. Considering that these mutant flies could cause a change in heart rate, a method was developed to measure heart rate in vivo at the larval stage. As a result, among the flies tested, the heart rate of the OPA1 mutant fly decreased by approximately five fold. This dramatic decrease in heart rate was attributed to the heart failure and wing edema phenotype.