Kalori kısıtlamasına maruz bırakılan MMTV-TGF-α transgenik farelerin oksidatif stres ve otofaji ilişkili genlerin timus dokusunda ekspresyonlarının gösterilmesi
Expression of oxidative stress and autophagy related genes in thymus tissue of MMTV-TGF-α transgenic mice exposed to calorie restriction
Yazar: HANİFENUR MANCILAR
Danışman: PROF. DR. NEHİR ÖZDEMİR ÖZGENTÜRK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) = Reverse transcription polimerase chain reaction ; Kalori kısıtlaması = Caloric restriction ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Otofaji = Autophagy

Özet:
Otofaji, hücre içi makro moleküllerin ve organellerin bir kesecik içine alınarak ve lizozomla bir araya gelerek parçalanmasına sebep olan bir mekanizmadır. Uzun ömürlü proteinler ve hücre içi organeller otofaji vasıtasıyla parçalara ayrılır ve meydana gelen yapı taşları (örn. aminoasitler) hücrede tekrar kullanılır. Reaktif oksijen türlerinin (ROT), 
otofajik kesecik oluşumunda ve otofajinin hücre ölümü ya da hayatta kalımı üzerindeki rolünün düzenlenmesinde etkili olduğu gösterilmiştir. Düşük konsanstrasyondaki reaktif oksijen türleri; hücre adezyonu, apoptoz, hücresel sinyalleşme, transkripsiyon faktörü aktivitesi, hasarların azaltılması, tümör olasılığının azaltılması, patojen olguların azalması, immün işlevlerin değişimi gibi çeşitli fizyolojik süreçler için gereklidir. Açlık ve hipoksi gibi otofajiyi indükleyen farklı stresörler ROT üretimini artırabilir. Kalori kısıtlaması, yetersiz beslenme olmaksızın kalori alımının azaltılması ile uygulanmakta olup canlılarda hayat uzunluğunu arttırdığına dair birçok delil bulunmaktadır. Timus, diğer lenfoid organlar gibi, besin eksikliğine hızla yanıt verir. Kemirgenlerde yapılan kalori kısıtlaması çalışmalarında Aralıklı Kalori Kısıtlamasının (ICR) Kronik Kalori Kısıtlamasına (CCR) ve Ad Libitum (AL) beslenmeye kıyasla tümör gelişmesinde, oto-immünite supresyonunda ve hayat süresinin uzamasında daha etkin bir deneysel manipülasyon olduğu bildirilmiştir. Grubumuz daha önce 2 farklı kalori kısıtlaması ve normal beslenen 18 haftalık MMTV-TGF α (Mouse Tumor Virus Transforming Growth Factor α) farelerinin timus dokularından yeni nesil dizileme teknolojisi kullanarak 3 RNA-Seq verisi elde etmiştir. Bu çalışmada kalori kısıtlamalarına bağlı olarak RNA-Seq DEG verisinde ekspresyonu değişen 17 gen belirlendi. Bu genlerin ekspresyonlarının validasyonu Gerçek Zamanlı PCR (RT-PCR) ile yapıldı. Yaşamlarının 18., 50 ve 82. Haftalarındaki farelerin timus organının dokularından elde edilen total RNA'dan RT-PCR yapıldı. RT-PCR verilerinin analizinde söz konusu 17 genin yaşamın erken, orta ve geç dönemlerindeki ekspresyon düzeylerindeki farklılıkların araştırılması amaçlanmıştır. Bulgularımıza göre AL, CCR ve ICR diyet tiplerinde ekspresyon farkı ortaya çıkmıştır. Bu sonuçlar, otofaji ve oksidatif stres genlerinin ekspresyonlarının kalori kısıtlamasıyla regülasyonlarının değiştiğini göstermiştir. Bu sonuç kalori kısıtlaması, otofaji, oksidatif stres, bağışıklık, kanser gelişimi çalışmaları için yeni ipuçları sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler: Kalori kısıtlaması, meme kanseri, otofaji, oksidatif stres, Real Time PCR

Abstract:
Autophagy is a mechanism that causes intracellular macromolecules and organelles to be taken into a vesicle and combined with the lysosome to break down. Long-lived proteins and intracellular organelles are broken down by autophagy and the resulting building blocks (eg amino acids) are reused in the cell. Reactive oxygen species (ROS) have been shown to be involved in autophagic vesicle formation and in regulating the role of autophagy in cell death or survival. Reactive oxygen species in low concentration; It is necessary for various physiological processes such as cell adhesion, apoptosis, cellular signaling, transcription factor activity, reduction of damage, reduction of tumor probability, reduction of pathogenic phenomena, alteration of immune functions. Different stressors that induce autophagy, such as starvation and hypoxia, can increase ROS production. Calorie restriction is practiced by reducing calorie intake without 
malnutrition, and there is ample evidence that it increases life expectancy in living things. The thymus, like other lymphoid organs, responds rapidly to nutrient deficiency. In calorie restriction studies in rodents, Intermittent Calorie Restriction (ICR) has been reported to be a more effective experimental manipulation in tumor development, auto-immunity suppression and prolongation of lifespan than Chronic Calorie Restriction (CCR) and Ad Libitum (AL) feeding. Our group previously obtained 3 RNA-Seq data using next-generation sequencing technology from thymus tissues of 18-week-old MMTV-TGF α (Mouse Tumor Virus Transforming Growth Factor α) mice that were fed 2 different calorie restrictions and normally. In this study, 17 genes whose expression changed in RNA-Seq DEG data due to calorie restrictions were determined. The expressions of these genes were validated by Real-Time PCR (RT-PCR). RT-PCR was performed from total RNA obtained from the tissues of the thymus organ of mice at 18, 50 and 82 weeks of life. In the analysis of RT-PCR data, it was aimed to investigate the differences in the expression levels of the 17 genes in question in the early, middle and 
late stages of life. According to our findings, there was a difference in expression in AL, CCR and ICR diet types. These results showed that the expression of autophagy and oxidative stress genes was altered by caloric restriction. This result will provide new clues for studies of calorie restriction, autophagy, oxidative stress, immunity, cancer 
development.

Keywords: Calorie restriction, breast cancer, autophagy, oxidative stress, Real-Time PCR