COX-2 Geninin CRISPR/Cas9 aracılı düzenlenmesi için polimerik nanopartikül temelli transfeksiyon ajanının kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usability of polymeric nanoparticle based transfection agent for CRISPR/CAS9-mediated editing of COX-2 gene
Yazar: RİZVAN İMAMOĞLU
Danışman: PROF. DR. İSA GÖKÇE ; DOÇ. DR. MEHMET KORAY GÖK
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Genom düzenleme çalışmaları birçok hastalığın tedavisi için bilim dünyasında umut uyandıran yeni bir teknolojidir. CRISPR/Cas9 sistemi günümüzde genom düzenleme çalışmalarında kullanılan en yaygın yöntemlerden biridir. CRISPR/Cas9'un basit, hızlı ve ucuz bir yöntem olması terapötik uygulamalar için büyük umut vaat etmektedir. Ancak, bu tekonolojinin hastalarda başarılı bir şekilde uygulanması için bazı zorlukların üstesinden gelinmesi gerekmektedir. CRISPR/Cas9 genom düzenleme sisteminin insan vücudundaki hedef hücrelere güvenli ve verimli bir şekilde ulaştırılması bu sistemin en büyük zorluklardan birini oluşturmaktadır. Gerçekleştirilen bu tez kapsamında, PβAE temelli transfeksiyon ajanı kullanılarak HUVEC hücre hattında CRISPR/Cas9 sistemi aracılı COX-2 geninin susturması gerçekleştirilmiştir. HUVEC hücre hattında COX-2 geninin susturulmasının doğrulanması Western blot analizi ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca COX-2 geninin susturulmasının bu hücrelerde hücre migrasyonu üzerine etkileri incelenmiştir.  Sonuç olarak HUVEC hücre hattı için sentezlenen ve kullanılan PβAE transfeksiyon ajanının transfeksiyon verimi %90-95 ve Western blot sonucuna göre CRISPR verimi % 57.12 olarak hesaplanmıştır. Bu tez kapsamında kullanılan PβAE temelli nanopartikülerin, CRISPR/Cas9 aracılı genom düzenlemede özellikle plazmid transfeksiyonu için HUVEC hücre hattında iyi bir transfeksiyon ajanı olarak kullanılabileceğini ortaya koyulmuştur.

Abstract:
Genome editing studies are a promising new technology in the scientific world for the treatment of many diseases. The CRISPR/Cas9 system is one of the most common methods used in genome editing studies today. The fact that CRISPR/Cas9 is a simple, fast, and inexpensive method holds great promise for therapeutic applications. Although the CRISPR/Cas9 technology holds great promise, some difficulties must be overcome to be successfully applied in patients. Safe and efficient delivery of the CRISPR/Cas9 genome editing system to target cells in the human body poses one of the biggest challenges of this system. Within the scope of this thesis, the silencing of the COX-2 gene via the CRISPR/Cas9 system was performed in the HUVEC cell line using a PβAE-based transfection agent. Confirmation of silencing of the COX-2 gene in the HUVEC cell line was analyzed by Western blot. In addition, the effects of silencing the COX-2 gene on cell migration in these cells were investigated. As a result, the transfection efficiency of the PβAE transfection agent synthesized and used for the HUVEC cell line was between 90-95% and the CRISPR efficiency was calculated as 57.12% according to the Western blot result. It has been revealed that the PβAE-based nanoparticles used within the scope of this thesis can be used as a good transinfection agent in the HUVEC cell line for CRISPR/Cas9 mediated genome editing, especially for plasmid transfection.