Clethodım'in toksik etkilerinin hücre kültürü modellerinde sitotoksik testler ve raman spektroskopisi yöntemleriyle incelenmesi
Investigation of toxic effect of clethodim in cell culture models by cytotoxic tests and raman spectroscopy methods
Yazar: ERGÜN ERGENEKON
Danışman: PROF. DR. ÖMER KÖKSAL ERMAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ NİHAL ŞİMŞEK ÖZEK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında herbisit grubu pestisit olan clethodim'in fare karaciğer (B129) ve insan karaciğer (THLE-2) hücre hatları üzerinde toksik etkilerinin, hücre canlılığının ve apoptoz-nekroz ile hücrelerdeki biyomoleküler seviyede değişimlerin belirlenerek araştırılması amaçlanmıştır. 
Yöntem: Fare (B129) ve insan (THLE-2) karaciğer hücre hatlarının her biri uygun besiyeri ortamında kültürlenerek çoğaltılmıştır. Öncelikle optimizasyon deneyleri yapılıp clethodim'in doz aralığı belirlenmiştir. Belirlenen doz aralıkları her iki hücre hattınada aynı oranda uygulanmış ve her iki hücre hattında da 48 ve 72 saatlik uygulama sonrası hücre canlılık ölçümleri yapılmıştır. Her iki hücre hattınada optimizasyon deneylerinde canlılık testi olarak hem MTT hem de SRB uygulanmış geri kalan deneyde sadece SRB testi kullanılmıştır. 72 saat uygulama sonrası hücre hatlarındaki apoptotik veya nekrotik etkiler Annexin V FITC-PI boyaları kullanılarak akım sitometrisi yöntemi ile belirlenmiştir. Clethodim uygulaması sonrası hücrelerde biyomoleküler değişimleri gözlemleyebilmek amacıyla Raman spektroskopisi yöntemi ile hücrelerden spektrumlar alınmış ve bu spektrumlar gözetimsiz (PCA, HCA) ve gözetimli (LDA ve SVM) istatistiksel analizlere tabi tutulmuştur. 
Bulgular: Clethodim uygulamasına bağlı her iki hücre hattında doza ve uygulanan zaman dilimine bağlı olarak artan sitotoksik etkiler gözlemlenmiştir. Akım sitometrisi sonuçları hücrelerde celthodim'in apoptoza neden olduğunu göstermektedir. Hücrelerde apoptotik etkiler hücresel makromoleküllerdeki içeriksel değişimler ile ilgilidir. Bu değişimler elde edilen Raman spektrumlarının kemometrik ve kalitatif spektral analizleri ile gösterilmiştir. Tüm değişimlerin fare karaciğer hücrelerinde insan hücrelerine oranla daha fazla olduğu bulunmuştur.
Sonuç: Sonuç olarak clethodim'in fare ve insan karaciğer hücrelerinde sitotoksik etkileri bulunmakta, hücrelerde apoptoza ve biyokimsal bileşenlerde varyasyonlara neden olmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Clethodim, Karaciğer Hücre Kültürü, Sitotoksisite, Apoptoz, Raman Spektroskopisi

Abstract:
Purpose: In this thesis, it was aimed to investigate the toxic effects of clethodim, an herbicide group pesticide, on mouse liver (B129) and human liver (THLE-2) cell lines by determining cell viability, apoptosis-necrosis and biomolecular level changes in cells.
Method: Mouse (B129) and human (THLE-2) liver cell lines were each cultured in an appropriate medium. First, optimization experiments were performed and the dose range of clethodimine was determined. The dose ranges were applied to both cell lines at the same rate, and cell viability measurements were performed in both cell lines after 48 and 72 hours of treatment. Both MTT and SRB were applied as viability tests in the optimization experiments in both cell lines, and only the SRB test was used in the remaining experiment. After 72 hours of treatment, apoptotic or necrotic effects in the cell lines were determined by flow cytometry using Annexin V FITC-PI dyes. In order to observe the biomolecular changes in the cells after Clethodim treatment, spectra were taken from the cells by Raman spectroscopy and these spectra were subjected to unsupervised (PCA, HCA) and supervised (LDA and SVM) statistical analysis.
Findings: Increasing cytotoxic effects were observed in both cell lines due to clethodim treatment depending on the dose and time period of treatment. Flow cytometry results show that clethodim induced apoptosis in cells. Apoptotic effects in cells are related to contextual changes in cellular macromolecules. These changes were demonstrated by Raman spectroscopy and chemometric and qualitative spectral analysis. All changes were found to be higher in mouse liver cells than in human cells.
Results: Clethodim has cytotoxic effects in mouse and human liver cells, causing apoptosis and variations in biochemical components.

Keywords: Clethodim, Liver Cell Culture, Cytotoxicity, Apoptosis, Raman Spectroscopy