Yaşa bağlı makula dejenerasyonunda sirküle mikroRNA'larınpotansiyel biyobelirteç olarak tanımlanması ve adaybiyobelirteç olarak Hsa-mir-626'nın yolak araştırması
Identification of circulating microRNAs as biomarkers in amdand investigation pathway analysis of Hsa-mir-626 as a potentialbiomarker
Yazar: ÇİLEM UZUNBACAK
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: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Yaşa bağlı makula dejenerasyonu (YBMD), genetik ve çevresel faktörlerin etkileşimiyle ilişkilendirilen
çok faktörlü bir hastalıktır. YBMD 'nin erken evresi, retina pigment epitel (RPE)
hücrelerinin işlev bozukluğu, pigment değişiklikleri ve drusen birikimi ile birlikte ile karakterizedir.
Son çalışmalar, mikroRNA'ların (miRNA) YBMD patolojisinde ilişkili olduğunu göstermektedir.
miRNA'nın gen ifadesinin düzenlenmesi gibi epigenetik mekanizmaların YBMD
ile ilgili olduğunu ve miRNA'ların potansiyel terapötik hedefler olabileceğini göstermektedir.
Bununla birlikte, RPE hücrelerinde miRNA aracılı transkripsiyon yeterince araştırılmamış
olup, düzensiz miRNA'lar, hücredeki miRNA seviyelerini modüle etmek için miRNA mimikleri
veya antagomirlerin kullanımıda diğer bir tedavi seçeneği olabilir.
Bu çalışmada, YBMD'li hastalarda miRNA ekspresyon profili incelendi ve aday hsa-mir-
626'nın YBMD'nun moleküler pataogenizinde ve insan retina pigment epitel hücre hattı olan
ARPE19 hücrelerinde solute carrier family seven-member 5 (SLC7A5) genini hedefleyerek
retina pigment epitel hücrelerinde mammalian target of rapamycin (mTOR) aktivite yollarını
ve yola bağlı genleri nasıl inhibe ettiği araştırıldı. Çalışmamızda, 50 yaş üstü, YBMD hastalarından
(n=70) ve bir kontrol grubundan (n=50) serum toplandı ve serumdan elde edilen eksozomlardan
miRNA izolasyonu yapıldı. Kontrol ve YBMD örneklerinde, 175 genin ekspresyon
seviyesine bakıldı. in silico analizler yapılarak belirlenen potansiyel biyobelirteç hsa-mir-626
için, ARPE19 hücrelerine, mir-626 mimik, mir-626 inhibitörü ve small interference RNA
(siRNA) 'yı transfekte edilerek, qRT-PCR ve western blot yapıldı. qRT-PZR ile mTOR, Akt1,
caspas 3, Bax, SLC17A7, SLC17A8, Creb1, Pten, HIF1A, HIF2A' nin gen ekspresyon seviyesine
bakıldı.
Bu çalışmamız ile mir-486-5p, miR-626, miR-583, miR-484, miR-202-5p, miR-595 ve miR-
635'in gen ekspresyon seviyelerinin arttığı, miR-885-5p, miR-129-3p, miR-132-3p, miR-873-
5p, miR-489-3p, miR-632, miR-342-3p ve miR-139-5 gen ekspresyon seviyelerinin ise düştüğü
belirlendi. Biyoinformatik analizler sonucunda, mir-626'nın SLC7A5 genleriyle ilişkili
olduğu belirlendi. İn vitro çalışmalar, hsa-mir-626'nın SLC7A5 gen ekspresyonunu baskıladığı
ve mTOR sinyal yolunu inhibe ettiğini gösterdi.
Hsa-mir-626, mTOR sinyal yolağı üzerinden SLC7A5 genini hedef alarak RPE hücrelerinde
dejenerasyona neden olmaktadır. Bu, YBMD'nin moleküler patogenezinde önemli bir rol oynar
ve güçlü bir biyobelirteç olabilir.
Anahtar Kelimeler: Biyobelirteç, mir-626, mTOR, SLC7A5, YBMD.

Abstract:
Age-related macula degeneration (AMD) is a multifactorial disease associated with the complex
interaction of genetic and environmental factors. Recent studies have shown that miRNAs
are associated with the pathological process involved in age-related macula degeneration
(AMD). However, the microRNA-mediated post-transcriptional regulation in RPE cells remains
insufficiently explored. Dysregulated miRNAs could serve as another therapeutic option
by modulating miRNA levels in cell using miRNA mimics or antagomirs.
Our study investigated miRNA expression profiles in AMD patients, focusing on hsa-mir-
626's role in AMD pathogenesis by targeting the SLC7A5 gene and inhibiting mTOR pathways
in RPE cells. Serum samples were collected from patients with AMD (n=70) and a control
group (n = 50), who over the age of 50. For the analysis of the miRNA profile involved in
circulating miRNA was isolated from exosomes obtained from the serum. In the control and
AMD samples 175 genes associated with neovascularization and apoptosis using the PCR array
method. After in silico analysis identified potential biomarker and target gene. We transfected
mir-626 mimic, mir-626 inhibitor and siRNA in RPE cell line for knocked down mir-626 levels
and overexpression by mir-626-siRNA that assessed the role of SLC7A5 on RPE cell proliferation.
We additionally measured the expression of mTOR, Akt1, caspase 3, Bax, SLC17A7,
SLC17A8, Creb1, Pten, HIF1A, HIF2A.
Our result showed that the expression levels of mir-486-5p, miR-626, miR-583, miR-484, miR-
202-5p, miR-595, and miR-635 were upregulated, while the expression levels of miR-885-5p,
miR-129-3p, miR-132-3p, miR-873-5p, miR-489-3p, miR-632, miR-342-3p, and miR-139-5p
were downregulated. The findings demonstrate that mir-626 suppressed SLC7A5 gene expression
and proliferation of ARPE-19 cells through the mTOR signaling pathway, leading to degeneration.
We identified how miR-626 causes apoptosis and macula degeneration in RPE cells by targeting
SLC7A5 through the mTOR signaling pathway. Importantly, we identify miR-626 as a
potential biomarker crucial for understanding AMD's molecular pathogenesis.
Keywords: AMD, biomarker , mir-626, mTOR, SLC7A5.