Potasyum iyon kanallarının drosophila kalp yetmezliği modelinde test edilmesi
Testing of potassium ion channels in the drosophila heart failure model
Yazar: SEDA YAZICI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH AKDEMİR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Kalp yetmezliğine yol açan birçok hastalık olup bunların nedenlerini (etiyolojilerini) moleküler seviyede tanımlamak, deşifre etmek, teşhis ve tedavi için önemli olacaktır. Birçok tek gen mutasyonları kalp hastalıklarına neden olmaktadır. Son zamanlarda yapılan GWAS (genom çapında asosiye çalışmaları) çalışmalarıyla da kalp hastalıklarıyla ilişkili yeni genomik lokuslar bulunmuştur. Ama sistematik bir şekilde genleri tek tek yok edip kalp yetmezliğine etkilerini bulmak için yapılması gereken genetik taramalar (fonksiyonel genomik) yapılmamıştır. Bu nedenle, sistematik bir şekilde kalp hastalıklarının genetik belirleyicilerini keşfetmek için in vivo bir model sistem ideal olacaktır. Böyle bir çalışma, bu hastalıkların tedavisi için yeni potansiyel ilaç hedefleri ve hastalık patofizyolojilerine yeni bakış açıları sağlayabilir.
Çalışmamızda Drosophila melanogaster model genetik organizmasında ödemle sonuçlanan kalp yetmezliği modeli geliştirildi. Kalp yetmezliğine etkisini araştırmak için yaklaşık 800 gen tek tek UAS-GAL4 sistemini kullanarak sadece kalpde RNAi kullanarak yok edilmiş, ödem fenotipine bakılmıştır. Kalp yetmezliğine sebep olduğu bilinen genlerin bu sistemde validasyonu yapıldığı gibi yeni genler de bulunmuştur. Örnek olarak tüm potasyum iyon kanalları test edilmiş, Long QT sendromuna sebep olduğu bilinen KCNQ geni konfirme edilmiştir. Daha önemlisi Shab ve Shawl potasyum kanal genleri çaprazlama sonucunda kalpte yok edildiğinde yetişkinlerde ödem fenotipi tespit edilmiştir. Buna ek olarak kalp problemlerinin bu canlıda trombus oluşumuna neden olduğu da bulunmuştur.

Abstract:
For many diseases that cause heart failure, the identification and deciphering of their etiology at the molecular level will be important for diagnosis and treatment. Many single gene mutations cause heart disease. Recent genomic loci related to heart diseases have been found with recent GWAS (genome-wide assays) studies. But there is no systematic genetic screening (functional genomic) that should be done in order to find out genes' effect on heart failure. For this reason, an in vivo model system would be ideal to systematically discover the genetic determinants of heart diseases. Such a study may provide new potential drug targets and new perspectives for disease pathophysiology of these diseases.
In our study, a heart failure model was developed that resulted in edema in the genetic organism of the Drosophila melanogaster model. To investigate its effect on heart failure, by using the UAS-GAL4 system, approximately 800 genes were eliminated one by one in the heart by using RNAi, and their edema phenotypes were examined. Genes known to cause heart failure have been validated in this system and new genes have been found. As an example, all potassium ion channels have been tested and the KCNQ gene known to cause Long QT syndrome has been confirmed. More importantly, when the Shab and Shawl potassium channel genes are eliminated in the heart, an edema phenotype has been detected in adults. In addition, it has been found that heart problems cause thrombus formation in this organism.