MYOD  transaktivatör bölgesinin beta hücresi oluşumu üzerine etkilerinin araştırılması
The investigation of the effects of MYOD  transactivator domain on beta cell formation
Yazar: PELİN ÜNAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN AKINCI
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
İnsülin, pankreastaki beta hücrelerinden salgılanan ve kanda bulunan glukozun hücre içine girmesini sağlayan bir hormondur. İnsülinin olmamasından dolayı meydana gelen metabolik değişiklikler oksidatif strese neden olur ve diyabet gibi hastalıklar oluşur. Beta hücresi programlama deneylerinde kullanılan üç ana gen, Pdx1, Ngn3 ve MafA, beta hücre fonksiyonunun ve yapısının kazanılması için önemli transkripsiyon faktörlerdir. MyoD, iskelet miyogenezinden sorumlu bir transkripsiyon faktörüdür ve kas hücresi oluşumuna neden olan güçlü bir transaktivatör domainine (TAD) sahiptir. Bu çalışmada MyoD transaktivatör domaininin beta hücresi programlanması üzerindeki etkisi araştırılmıştır. MyoD transaktivatör domaini (m3) farklı kombinasyonlarla Pdx1(P), Ngn3(N) ve MafA(M) genleri ile tek bir promoter altında 2A peptidi kullanılarak birleştirilmiştir. Birleştirilerek oluşturulan (m3N)PM, (Nm3)PM, N(m3P)M, N(Pm3)M ve NPM yapıları adenovirüs aracılığıyla AR42J-B13 hücrelerine transfekte edilmiştir. Bütün hücrelerde insülin hormonu üretimi gözlenmiş fakat N(Pm3)M adenovirüsü hücrelerde ölümlere ve hücre nükleus yapısının bozulmasına neden olmuştur. NPM yapısı hücrelerin %70'inde insülin üretimine neden olurken (m3N)PM yapısı %86 oranı ile en iyi sonucu vermiştir. MyoD transaktivatör domaininin Ngn3 geninin N-terminaline eklendiğinde daha yüksek oranda bir hücre programlamasına neden olduğu tespit edilmiştir. Beta hücresi programlanmasında Pdx1, Ngn3 ve MafA genlerine ek olarak MyoD transaktivatör domaini kullanılması, düşük verimle farklılaşan hücre tiplerinin daha fazla oranda programlanmasına olanak sağlamıştır.

Abstract:
Insulin is a hormone secreted by the beta cells in the pancreas that allows glucose to enter the cells. Metabolic changes, which are caused by the lack of insulin, cause oxidative stress and diabetes. The main three genes used in beta cell programming experiments, Pdx1, Ngn3 and MafA, are important trancription factors for the acquisition of beta cell function and structure. MyoD is a major trancription factor responsible for skeletal myogenesis and has a strong transactivator domain that causes muscle cell formation. In this study, the effect of MyoD transactivator domain on transdifferentiation was investigated. MyoD transactivator domain (m3) is combined with Pdx1 (P), Ngn3 (N) and MafA (M) genes in different combinations using 2A peptide under a single promoter. (m3N)PM, (Nm3)PM, N(m3P)M, N(Pm3)M and NPM constructs were transferred to AR42J-B13 cells through adenoviruses. Insulin hormone production was observed in all cells, though adenovirus N(Pm3)M caused death in cells and cell structure deterioration. NPM construct stimulated 70% of the cells to produce insulin, while (m3N)PM construct stimulated 86% of the cells to produce insulin. It was demonstrated that MyoD transactivator domain causes a higher cell programming rate when MyoD TAD domain is linked to N-terminus of Ngn3 gene. The use of MyoD transactivator domain in addition to Pdx1, Ngn3 and MafA genes in beta cell programming allowed for more programmed cell types to be programmed at low rates.