Miyelinizasyon mekaniğinin floresan görüntüleme yöntemleri ile araştırılması
Development of fluorescence imaging tools for investigation of myelin mechanics
Yazar: ZEYNEP ALADAĞ
Danışman: DOÇ. DR. BİLAL ERSEN KERMAN
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Görüntüleme teknikleri = Imaging techniques ; Miyelin kılıfı = Myelin sheath ; Multipl skleroz = Multiple sclerosis ; Oligodendrosit = Oligodentrocyte

Özet:
Merkezi sinir sisteminde bulunan oligodendrositler, nöronlara trofik destek sağlayan ve elektrik sinyallerini daha hızlı ve daha verimli iletmelerini kolaylaştıran miyelin kılıfının oluşumundan sorumludur. Bu nedenle, miyelin kılıfı sağlıklı bir sinir sisteminin gelişiminde önemli bir rol oynar. Fare embriyonik kök hücre bazlı bir in vitro miyelinasyon sistemi geliştirilmiştir ve bu sistem SARAPE adı verilen miyelizasyon modelini oluşturmak için kullanılmıştır. Bu modelde, miyelinazyonun çapa atma evresi nöron ve oligodendrosit membran arasındaki ilk temastır. Caspr proteinin nöronların yüzeyindeki Contactin'e bağlandığı ve daha sonra, miyelinasyon sürecinin başından sonuna kadar kırılmayan bir etkileşim oluşturmak için oligodendrosit membranı üzerindeki NF155 proteinine bağlandığı bilinmektedir. Ana amacımız, bu proteinleri kullanarak uzun süreli canlı görüntülemeye uygun moleküler araçlar ve protokoller geliştirerek, miyelin zarının oluşumunun arkasındaki ayrıntılı mekanizmayı anlamaya yardımcı olmaktır. Bu amaçla NF155, Caspr ve Contactin proteinlerinin floresan etiketli versiyonu, lentiviral plazmitler içerisindeki oligodendrosit ve nörona spesifik promotörler altına klonlanmış ve lentivirüsler elde edilmiştir. Daha sonra, zenginleştirme işlemi yapılarak NPH'ler de kalıcı Caspr ifadesi sağlanmış ve hücreler canlı görüntülemeye uygun hale getirilmiştir.

Abstract:
Myelin, produced by oligodendrocytes in the central nervous system and schwann cells in the peripheral nervous system, is one of the main components required for the efficient functioning of the nervous system. By virtue of the myelin membrane, the speed and efficiency of signal transmission increases, trophic support is provided to neurons and it is easier for them to survive. Therefore, myelin sheath plays essential role in the development of a healthy nervous system. A mouse embryonic stem cell-based in vitro myelination system is developed and used to create a myelization model called SARAPE. In this model, anchoring phase of the myelination is the first contact between neuron and oligodendrocyte membrane. It has been studied that Caspr bind to Contactin on the surface of neurons. Then, they interact with their binding target on the oligodendrocyte membrane, NF155, to form an interaction which is never broken from the beginning to the end of the myelination process. Our main aim is to help understanding the detailed mechanism behind the formation of the myelin membrane by generating molecular tools and protocols using these proteins, compatible with long-term live imaging. For this purpose, fluorescent tagged version of NF155, Caspr and Contactin proteins were cloned under the oligodendrocyte and neuron specific promoters in lentiviral constructs and by using cloned constructs, lentivirus particles were obtained. Next, by performing enrichment process, NPCs with permanent Caspr expression were generated. Finally, these cells were shown to compatible for live imaging.