Temozolomid'in biyolojik aktivitesinin ayrımsal tanımlanması
Differential characterization of the biological activity of Temozolomide
Yazar: MÜGE ŞENARISOY
Danışman: PROF. DR. ZEKİ TOPÇU ; PROF. DR. İSMAİL TÜRKAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
DNA topoizomerazlar hücrede replikasyon, transkripsiyon ve rekombinasyon gibi yaşamsal fonksiyonlarda görev alan enzimlerdir. Bu enzimler, DNA zincirlerinde düzenli kırıklar oluşturup bu kırıkları tekrar birleştirerek DNA?da kimyasal yapıyı değiştirmeden konformasyonel dönüşümleri katalizlerler. Reaksiyon mekanizmalarının farklı olması temelinde tip I ve tip II topoizomerazlar olarak iki gruba ayrılırlar. Topoizomerazlar son yıllarda anti-kanser ilaç geliştirilmesi çalışmalarında yaygın hücresel hedefler olarak rapor edilmektedirler. Ancak bu enzimleri hedefleyen bileşiklerin biyolojik önemleri hakkında güvenilir sonuçlar elde etmek için DNA-enzim kompleksi ile etkileşimleri kapsamlı analizlerle incelenmelidir. Çalışmamızda, DNA metilleyici anti-kanser ajanı olan Temozolomid?in topoizomeraz enzimleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Hipotezimiz, Temozolomid ile muamele edilmiş DNA?nın metillenmesi sonucunda oluşan yapının topoizomeraz enzimlerinin aktivitelerini değiştirerek etkili olabileceğidir. Bileşiğin, memeli tip I ve tip II topoizomeraz ile etkileşimleri, sırasıyla süpersarmal relaksasyon ve dekatenasyon reaksiyonları ile incelenmiştir. Çalışmamız Temozolomid bileşiğinin kovalent kompleks, ayrıştırma kinetiği ve kırık oluşturma analizleriyle topoizomeraz I ve II?nin bağlanma bölgelerindeki etkisi incelenerek zenginleştirilmiştir. Çalışmamızın son bölümü bileşiğin topoizomerazlarla etkileşimi için ökaryotik model oluşturan S. cerevisiae ile gerçekleştirilen hassasiyet ve spot testlerinden oluşmuştur.

Abstract:
DNA topoisomerases are the enzymes involved in vital functions such as replication, transcription and recombination in the cell. These enzymes catalyze conformational changes in DNA topology without altering the chemical structure of DNA. These enzymes are classified as type I and type II topoisomerases according to the reaction mechanisms. Over the last years, topoisomerases have been reported as the popular cellular targets in anti-cancer drug development studies. However, reliable results about the biological importance of topoisomerase targeting drugs require comprehensive analyses of the interactions between DNA-enzyme complex and them. In our study, we investigated the effect of DNA methylating anti-cancer agent Temozolomide on topoisomerase enzymes. We hypothesized that the sturucture which occurs as a result of treated DNA with Temozolomide, could interfere with the completion of the activity of topoisomerase enzymes. The interaction of the compound with mammalian type I and type II topoisomerases were investigated using supercoil relaxation and mini-circle decatenation reactions, respectively. Our study was enriched with the investigation of the effect of Temozolomide on topoisomerase I and II binding regions with covalent-complex and strand cleavage analyses. Finally, our study was extended to cover yeast sensitivity and spot tests which performed with S. cerevisiae forms an eukaryotic model for the interaction of compound with topoisomerases.