Mir-124'ün GH/IGF-1 yolağı üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of MIR-124 on the GH / İGF-1 road
Yazar: NESLİHAN KILIÇ KARADUMAN
Danışman: PROF. DR. YUSUF ÖZKUL
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Büyüme hormonu = Growth hormone ; Enzime bağlı immünosorbent testi = Enzyme-linked immunosorbent assay ; Gen ifadesi = Gene expression ; Mikro RNA = Micro RNA ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Sinyal nakli = Signal transduction ; İnsülin benzeri büyüme faktörü I = Insulin like growth factor I

Özet:
Genel popülasyonda büyüme, genetik ve epigenetik faktörler arasındaki karmaşık bir etkileşimle belirlenir. miR-124, yetişkin beyninde özel olarak ifade edilen en iyi karakterize edilmiş ve en bol bulunan miRNA'lardan biri olup, bazı genlerin ifadesini doğrudan etkileyebilen epigenetik bir faktördür.

Bu çalışmada miR-124'ün anabolik bir sistem olan GH-IGF-1 aksı üzerine etkisi araştırıldı. İlk olarak Balb/c ırkı fare embriyolarına miR-124-3p mikroenjeksiyonu yapıldı. Mikroenjeksiyon sonrası doğan (paramutant/miR-124*) 5 erkek, 1dişi fare (F0) çalışma grubu olarak kullanıldı.Kontrol grubu olarak da 4 erkek, 4 dişi 8 fare kullanıldı. Kilo takibi yapılan bu farelerden, miR-124* lar kendi aralarında kontrol fareler de kendi aralarında çiftleştirilerek F1 nesli elde edilmiştir.3 erkek 2 dişi olmak üzere 5 tane F1 miR-124* fare ve 4 erkek 10 dişi olmak üzere 14 tane  kontrol fare kullanılmıştır. F1 nesli için de kilo takipleri yapılmıştır. Ağırlık ve vücut büyüklüğü açısından farelerin çok farklandıkları tespit edilmiştir. Daha sonra bu farelere ait hipotalamus, hipofiz ve kan örneklerinde GH-IGF-1 yolağında görevli olan  GH, IGF1, GHRH, IGFBP5, GHR, IGF1R, IGFBP1, GHRL genlerinin ekspresyonları Real Time PCR ile, GH ve IGF-1 genlerinin ekspresyonları ayrıca ELISA metodu ile de tespit edilmiştir.
F0 miR-124*erkekler ve F1 miR-124*erkeklerin, kontrol erkeklere kıyasla ağırlık artışları istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0,05). F0 miR-124*erkeklerin, F1 miR-124*erkeklere kıyasla daha ağır oldukları da istatistiksel olarak belirlenmiştir (p<0,05).IGFBP1 in hipotalamustaki ekspresyon bulgularında F1 paramutant erkeklerin F0 paramutant erkeklere kıyasla istatistiksel olarak anlamlı ekspresyon artışı görülmüştür (p<0,05). F0 paramutant erkek grubundaki GH düzeyleri kontrolleriyle kıyaslandığında istatistiksel olarak anlamlı bir artış saptanmıştır (p<0, 05). F0 paramutant dişinin de kontrollerine göre artmış GH düzeyi izlenmiştir. İstatistiksel olarak anlamlı bulunamasa da her iki cinsiyette de F0>F1>kontrol şeklindeki GH düzeyleri ve bununla korele GH kan ekspresyon seviyeleri tespit edilmiştir. IGFBP5 geni için istatistiksel olarak ispatlanamasa da tüm dokularda F0 ve F1 paramutant erkeklerde kontrollerine göre belirgin ekspresyon artışı izlenmiştir. IGFIR kan ekspresyon bulgularında F1 paramutant erkeğin kontrol erkek ve F1 paramutant dişilere göre istatistiksel olarak anlamlı olmasa da bariz artmış ekpresyonu saptanmıştır.Dişilerde de birer örnek olmalarına rağmen her iki jenerasyonda da kontrollerine göre artmış bir ekspresyon gözlenmiştir.
Sonuç olarak miR-124 enjeksiyonu farelerde kilo artışı ve iri fenotipe neden olmaktadır.Bu etkinin bir sonraki kuşakta azalarak ta olsa devam ettiği belirlenmiştir. Bu küçülmenin  IGFBP1 ekspresyonundaki artış nedeni ile olabileceği kanısındayız.Diğer taraftan GH ekspresyonundaki artış ile kilo artışı arasında pozitif bir korelasyon olduğu diğer bir bulgumuzdur .IGFBP5 ve IGF1R genlerinin ise büyümeye katkı sağladıklarını düşündürecek sayısal olarak ekspresyon bulgularımız olmakla birlikte,istatistiksel olarak anlamlandırılamamıştır.Bu durumun temel nedeninin de örnek sayısındaki yetersizlik olduğunu düşünmekteyiz. Bu mekanizmanın net olarak aydınlatılabilmesi ve  bu çalışmanın desteklenmesi için daha fazla örnek sayısıyla benzer çalışmalar yapılmalıdır.

Abstract:
Growth in the general population is determined by a complex interaction between genetic and epigenetic factors. miR-124 is an epigenetic factor that can now influence the expression of genes, whether one of the best expressed and most abundant miRNAs is specifically expressed in the adult brain

In this study, miR-124-3p microinjection was performed on Balb / c breed mouse embryos to investigate the effect of miR-124 on an anabolic system GH-IGF-1 axis. 5 male, 1 female mice (F0) born after microinjection (paramutant / miR-124 *) were used as study group. As a control group, 4 males and 4 females, 8 mice were used.These mice were then weight-tracked, miR-124 * s were mated among themselves and control mice were mated among each other to obtain F1 generation. 5 F1 miR-124 * mice (3 male and 2 female) and 14 control mice (4 male and 10 female) were used in our study. Weight tracing was performed for F1 generation. Mice were found to be very different in weight and body size. The expressions of GH, IGF1, GHRH, IGFBP5, GHR, IGF1R, IGFBP1, GHRL genes which were involved in the GH-IGF-1 pathway in the hypothalamus, pituitary and blood samples of these mice were also analyzed by Real Time PCR. Expression of GH and IGF-1 gene has also been determined with ELISA method.
Weight increases of F0 miR-124 * males and F1 miR-124 * males were found statistically significant compared to control males (p <0.05). F0 miR-124 * males were statistically more heavy than F1 miR-124 * males (p <0.05). In the expression findings of IGFBP1 in the hypothalamus, a statistically significant increase was observed in F1 paramutant males compared to F0 paramutant males (p <0.05). GH levels in the F0 paramutant male group were significantly increased compared to controls (p <0, 05). Increased GH levels were also observed in F0 paramutant female compared to controls. Although not statistically significant, GH levels of F0> F1> control and correlated with GH blood expression levels were determined in both sexes. Although there was no statistical evidence for IGFBP5 gene, F0 and F1 paramutant in all tissues showed significant increase in expression compared to controls. In the IGFIR blood expression findings, an increased expression of F1 paramutant male compared to control male and F1 paramutant females was found, although not statistically significant. Although they were also one example in females, increased expression was observed in both generations.
As a result, miR-124 injection causes weight gain and large phenotype in mice. This effect is reduced in the next generation, but is nevertheless determined to continue. We think that this decrease may be due to the increase in IGFBP1 expression. On the other hand our other findings that there is a positive correlation between weight gain and an increase in the expression of GH. Although the IGFBP5 and IGF1R genes are thought to contribute to growth, we have numerical expression findings, but they were not statistically significant. We think that the main reason of this situation is the inadequacy in the number of samples. Similar studies should be carried out with more number of samples in order to clarify this mechanism and support this study.