Schizosaccharomyces pombe'de tiamin biyosentezinde görevli genlerin anlatımlarının araştırılması
Investigation of genes expression involved in thiamine biosynthesis in Schizosaccharomyces pombe
Yazar: AHMET AKÇAY
Danışman: DOÇ. DR. BEDİA  G.  PALABIYIK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Esansiyel bir vitamin olan tiaminin aktif formu TDP (Tiamin difosfat) birçok metabolik enzim (karbonhidrat metabolizmasında; piruvat dehidrogenaz, α-ketoglutarat dehidrogenaz ile pentoz fosfat yolağında; transketolaz) için ko-faktör görevini üstlenmektedir. Tiazol ve pirimidinin tiamin-fosfat sentaz tarafından bir araya getirilmesiyle TMP (tiamin mono-fosfat) oluşur. Daha sonra TMP aktif form olan TDP'ye çevrilir. Schizosaccharomyces pombe tiaminin hem biyosentezini yapabilmekte hem de dış kaynaklardan hazır alabilmektedir. Bu mayada tiamin biyosentez yolağı besi ortamındaki tiaminin varlığı ile baskılanır.
Bu tez çalışması kapsamında, glukoz baskılamasına ve oksidatif strese karşı dirençli olan S. pombe ird11 mutantı S. pombe yabani tipi ile karşılaştırmalı olarak, bir taraftan tiamin içeren ve içermeyen koşullarda tiamin biyosentez ve transportuna dahil genlerin anlatım profilleri karşılaştırılırken, diğer taraftan, tiaminin oksidatif stres yanıtındaki rolü araştırıldı. Gen anlatım profillerinin karşılaştırılmasında, gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (GZ-PZR) tekniğinden yararlanıldı. Oksidatif strese maruz bırakılan ird11'de (ird11HP) yabani S. pombe ırkına göre, tiamin biyosentez ve transportundan sorumlu bakılan tüm genlerin (bsu1, thi4, thi2, pho1, TENA/THI ailesi proteinin geni, fosfometilpirimidin kinaz (predicted) geni, thi3/nmt1) anlatım seviyelerinin arttığı görüldü. Bu durum, tiaminin oksidatif yanıtında önemli rol oynadığını düşündürdü.
Takip eden çalışmalarda, tiaminin oksidatif stres ve glukoz metabolizması ile etkileşiminin hangi düzeyde ve hangi aşamalarda olduğunun ortaya çıkarılması, nörodejeneratif ve diyabet gibi metabolik hastalıklarda bazı kör noktaları aydınlatacaktır.

Abstract:
One of the essential vitamins thiamine active forms TDP (thiamine diphosphate) is known to undertake the task of co-factor for most of the metabolic enzymes (in carbohydrate metabolism as pyruvate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase and in the pentose phosphate pathway as transketolase). TMP (thiamine mono-phosphate) is occured by the thiamine-phosphate synthase which combines thiazol and pyrimidine together. Later on, the TMP is converted to active form of TDP. Schizosaccaromyces pombe can obtain thiamine either by biosynthasis on it self or by taking it ready from external sources. Thiamine biosynthesis pathway in this yeast is suppressed by the presence of thiamine.
Within the scope of this thesis, we compared wild type S. pombe and S. pombe ird11 mutant which is resistant to glucose repression and oxidative stress. Again, while comparing genes' (which having roles in biosynthesis of thiamine or transporting of it) expression profiles under conditions of presence of thiamine and non-presence of thiamine, the role of thiamine in oxidative stress was investigated at the same time. In comparing genes' expression profiles, real time polymerase chain reaction (qPCR) technique was used. The expression of genes (bsu1, thi4, thi2, pho1, TENA/THI family protein genes, phosphomethylpyrimidine kinase (predicted) gene, thi3/nmt1) which are responsible for thiamine biosynthesis and transport increased in ird11 (ird11HP) mutants under oxidative condition by comparison to wild type S. pombe. This result showed that thiamine has an important role on the oxidative stress response.
In the following studies, revealing the levels and the stages of the interaction of thiamine both with glucose metabolism and with oxidative stress, will light on some blind spots of some important methabolic diseases as diabetes and neurodegenerative ones.