SARS-CoV-2 proteinlerinin anlatımını yapan memeli hücrelerinin yüzeyde zenginleştirilmiş raman saçılması ile incelenmesi
Investigation of mammalian cells expressing SARS-CoV-2 proteins by surface enhanced raman scattering (SERS)
Yazar: MÜNEVVER AKDENİZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER AYDIN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
SARS-CoV-2, 2019 yılının sonlarına doğru ortaya çıkarak COVID-19 olarak adlandırılan akut solunum yolu hastalığına sebep olmuştur. COVID-19, nükleik asit testleri ve serolojik testler kullanılarak tespit edilmektedir. Fakat bu testlerin pahalı olması, uzun zaman alması ve yanlış negatif sonuçlar vermesi dezavantaj oluşturmaktadır. Plazmonik nanoyapıların numune ile etkileşimi sonucu Raman sinyallerini güçlendiren yüzeyde zenginleştirilmiş Raman saçılması (YZRS) ile bu dezavantajlar giderilebilir. Bu tez çalışmasında YZRS ile SARS-CoV-2 virüsünün yapısal proteinleri kullanılarak virüs tespitinin yapılabilirliğinin gösterilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, memeli hücre hattına (HEK293) virüsün M, N ve E protein kodlarını taşıyan plazmitler transfekte edilerek hücresel bir model oluşturulmuştur. Plazmitlerin %50'nin üzerinde memeli hücrelerine transfekte olduğu floresan mikroskop görüntüleri ve akış sitometrisi sonuçları ile doğrulanmıştır. Plazmitlerin proteine eksprese olduğu Western Blot ile incelenmiş ve transfekte edilen hücrelerden proteinler izole edilerek altın nanoparçacık ve CuSO4 kullanılarak hazırlanan YZRS substratı ile proteinlerin spektrumları toplanmıştır.  Tez çalışmasının ikinci kısmında virüsün kendisiyle çalışmak zor olduğu için laboratuvar ortamlarında oluşturulmuş yapısında M, N, S, ACE2, VSVG proteinlerini bulunduran virüs benzeri parçacıklar (VLP) ile yapısında S, ACE2, VSVG proteini bulunduran pseudovirüsler kullanılmıştır. VLP ve pseudovirüslerin altın substrat kullanarak YZRS spektrumları toplanmış ve PCA ile grupların sınıflandırmaları yapılmıştır.

Abstract:
SARS-CoV-2 virus emerged towards end of 2019 and caused acute respiratory disease called COVID-19. COVID-19 is currently detected using nucleic acid tests and serological tests. However, these tests are expensive, time consuming and give false negative results. These disadvantages can be eliminated with SERS, which enhanced Raman signals as a result of interaction of plasmonic nanostructures with analyte. In this thesis, it is aimed to demonstrate applicability of virus detection by using structural proteins of SARS-CoV-2 virus with this method. For this purpose, plasmids carrying M, N and E protein codes of virus were transfected into mammalian cell line (HEK293) and a virus-infected cell model was created. More than 50% of plasmids were transfected into mammalian cells, which was confirmed by fluorescent microscope images and flow cytometry results. Expression of plasmids to protein was examined by Western Blot and SERS spectra of proteins isolated from transfected cells were collected with SERS substrate prepared by using gold nanoparticle and CuSO4. In second part of thesis, virus-like particles (VLP) containing M, N, S, ACE2, VSVG proteins in their structure and pseudoviruses containing S, ACE2, VSVG proteins in their structure were used because it is difficult to work with the virus itself. In addition to this study, the SERS spectra of pseudoviruses and virus-like were collected by using gold substrate, and the groups were classified by PCA.