Sodyum arseniğin tm3 leydig steroidogenezinde  rol oynayan bazı genlerin ifade düzeyine etkisi
Effect of sodium arsenic on  some steroidogenic genes expression profile of tm3 leydig cell
Yazar: TUNAHAN TAŞÇİ
Danışman: PROF. DR. MELİKE BELKIZ ERKAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Moleküler biyoloji = Molecular biology

Özet:
Arsenik mutajenik, teratojenik ve karsinojenik etkileri olan geniş yayılımlı çevresel bir kontaminanttır. Arsenik çevreye; (i) tarımsal, (ii) endrüstriyel ve (iii) medikal uygulamalar aracılığı ile yayılır. Ancak içme suyu genel populasyon için en yaygın maruziyet kaynağıdır ve bu durum ciddi bir çevre problemidir. Arsenik toksisitesini esas olarak, redoks sinyal ve kontrol yolaklarındaki proteinlerin thiol gruplarıyla etkileşime girerek oksidatif hasar üzerinden gösterir. Serbest oksijen radikalleri büyük miktarlarda üretildiği zaman, lipidler ve proteinler gibi hücre içi yapılara oksidatif hasar vererek, hücre içindeki normal mekanizmaları baskılayıp nötralize edebilir ve bu durumda hücresel yapı ve fonksiyonları bozabilir.
Arsenikle ilgili bilimsel araştırmaların artmasının sebebleri arasında, arseniğin endüstriyel kullanımı ve bunun  sonucunda açığa çıkan maruziyet, hastalıklar için klinik uygulamaları ve arseniğin kimyasal silah olarak kullanımıdır. Mevcut litaretürdeki çalışmaların birçoğu arseniğin erkek üreme sisteminde testis, prostat bezi, epididimis gibi birçok organın ağırlığını azalttığını göstermektedir. Ancak arseniği testiste bulunan Leydig hücresindeki steroidogenez üzerine etkisinin moleküler mekanizması henüz açıklığa kavuşturulmamıştır.
Mevcut çalışmamızdaki amacımız sodyum arseniğin TM3 Leydig hücreleri üzerindeki canlılık etkisini MTT yöntemiyle, steroidogenez yolağındaki genlerin ifadesinin değişiminide RT-PCR yöntemi ile açıklık getirmektir.
Yapılan çalışmamızda TM3 hücrelerine LH uyarımı ile birlikte 24 saat boyunca sodyum arsenik (50 ppb ve 1000 ppb) uygulamış, doza bağımlı olarak hücre canlılığının düştüğü tespit edilmiştir. Maruziyete bırakılmış hücrelerden elde edilen totalRNA üzerinde yapılan RT-PCR çalışmasında ise CYP11A1 ve CYP17A1 genlerinin ifadesi düşük dozda azalmışken (p< 0.05), yüksek dozda CYP17A1 geninin ifadesi azalmıştır (p< 0.05). Kontrole göre StAR geninin ifadesi düşük dozda (p<0.01) ve yüksek dozda  (p< 0.05) arttığı gözlenmiştir.17β-HSD ve 3β-HSD genlerinin  ifadesinde düşük dozda azalma görülmüş ancak istatistiksel olarak anlamlılık saptanmamış bununla beraber yüksek dozda her iki genin ifadesinde anlamlı azalma tespit edilmiştir (p< 0.05). İfadesi ölçülen transkripsiyon faktörlerinden steroidogenik faktör 1 (SF-1) düşük dozda (p< 0.05) ve yüksek dozda (p<0.01) anlamlı olarak düşüş göstermiştir. .  
Yapılan deneyler sonucunda sodyum arseniğin hücre canlılığını düşürdüğü ve steroidogenez yolağında görev alan genlerin ifadesini düşürdüğü tespit edilmiştir. Bu durumun erkek üreme sitemindeki arsenik bozuklukların ve kısırılığın muhtemel sepeblerinden  biri olabileceği düşünülmektedir.
Temmuz, 2015, 52 Sayfa

Abstract:
Arsenic is a widespread environmental contaminant with mutagenic, teratogenic, and carcinogenic effects. Arsenic is released into the environment via agricultural and industrial processes as well as from medical applications. However, drinking water is the most common source of arsenic exposure for the general population and is often considered as a serious environmental problem. Arsenic is mainly interact with protein thiols which are essential component of redox-sensitive proteins in redox signaling and control pathways.
Free oxygen radicals when produced in large quantities compressing their neutralizing mechanism in normal cells and disrupt cellular structure and function in this case oxidative damage intracellular structures such as proteins and lipids.
The primary stimuli for arsenical research  has come from  the long history of arsenic as a homicidal poison, the industrial use of arsenicals, the clinical application of the arsenicals in protozoal and neoplastic diseases and  the use of arsenicals in chemical warfare. Many of the studies in the existing literature regarding effects of arsenic  on the male reproductive system appear  to reduce the weight of many organs such as the testis, prostate gland, and epididymis. However, the molecular mechanism of the effect of arsenic on steroidogenesis in the Leydig cells have not yet been clarified.
Our studies have applied for 24 hours with sodium arsenic (50 ppb and 1000 ppb) to LH stimulatied TM3 cells, it has been found to dose-dependent decreased cell viability.
The LH-stimulated TM3 Leydig cells were treated with two concentrations of sodium arsenic (50 ppb and 1000 ppb) for 24 hours. MTT results showed that the cell viability of Leydig cells exposed to sodium arsenic significantly decreased in both 50 and 1000 ppb concentrations.  (p<0.0001, p<0.05)
RT-PCR studies on total RNA obtained from the exposed cells revealed that CYP11A1 and CYP17A1 gene expressions decrased both in high doses ( p<0.05). The StAR gene expression compared to control was observed to incrase the low dose (p<0.01) and high dose (p< 0.05). HSD3B and HSD17B gene expression was observed in the low dose reduction but not considered statistically significant, however the expression of both genes was decreased significantly in high doses ( p<0.05). The measured the expression of transcription factor SF-1  (steroidogenic factor 1) decreased significantly both in the low dose ( p< 0.05)  and high dose (p<0.01). 
Our findings showed that sodium arsenic significantly reduced cell viability and disrupt the normal expression of genes involved in steroidogenesis: It has been suggested that it can lead to infertility and the male reproductive tract disorders.