Deneysel diyabet oluşturulmuş ratlarda Rosa canina L. bitki kök ekstresinin biyolojik aktivitesi ile interlökin-1 beta ve tümör nekroz faktörü alfa (TNF-α) gen ifadesine etkisi
The effect of the biological activity of Rosa canina L. plant root extract and the effect of interleukin-1 beta and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) gene expression in experimental diabetes-conditioned rats
Yazar: İLAYDA SEZİN YALÇINKAYA
Danışman: PROF. DR. LEYLA AÇIK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Antioksidan aktivite = Antioxidant activity ; DNA = DNA ; Gen ifadesi = Gene expression ; Rosa canina = Rosa canina

Özet:
Yapılan bu tez çalışmasında geçmişten günümüze yaygın olarak kullanılan, C vitamini içeriği nedeniyle tercih edilen, halk arasında kuşburnu olarak bilinen Rosa canina L. bitkisine ait köklerin su ve matnol ile hazırlanan ekstrelerinde olası antioksidant etki araştırılmıştır. Ekstrelerin DPPH, fenolik içerik tayini ve demir şelatlama aktivitesi belirlenmiştir. DPPH için su ekstresinin IC50 değeri 23,31 ± 0,14 µg/ml, metanol ekstresinin IC50 değeri ise 26,94 ± 0,82 µg/ml olarak BHT kontrol değerine göre yüksek bulunmuştur. Fenolik madde tayininde su ekstresi 34,96 ± 3,91 mg GAE/g olarak bulunurken metanol ekstresi 16,98 ± 0,75 mg GAE/g olarak bulunmuştur. Su ekstresinin demir şelatlama aktivitesi için IC50 değeri 0,91 ± 0,11 µg/ml bulunurken metanol ekstresinin IC50 değeri 10,77 ± 0,24 µg/ml olarak bulunmuştur. Bitki ekstrelerinin DNA üzerinde etkisinin aydınlatılabilmesi için DNA etkileşimi, enzim kesimi ve DNA koruyucu etki deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler ışığında metanol ekstresinin DNA etkileşimi ile DNA üzerinde kırıklar oluşturması ve konformasyonel değişikliğe neden olabileceği belirlenmiştir. Enzim kesimi ile su ekstresinin G/G nükleotitine bağlandığı, metanol ekstresinin ise DNA'ya bağlandığı belirlenmiştir. DNA koruyucu etki deneyi ile su ekstresinin DNA üzerinde kısmi koruma etkisi görülürken metanol ekstresinin DNA üzerinde koruyucu etkisi olmadığı ortaya çıkmıştır. Ekstrelerin STZ ile diyabet oluşturulan ratlar üzerine etkisi ve diyabet ile ilişkilendirilen gen ekspresyonlarına etkisi araştırılmıştır. STZ ile diyabet oluşturulan ratlar ilgili gruplara göre ayrılarak ekstre uygulamaları düşük doz (250 mg/kg) ve yüksek doz (500 mg/kg) olacak şekilde gün aşırı 14 gün boyunca orogastrik gavaj uygulaması yapılmıştır.14 gün sonunda yapılan kan şeker tayinine göre yüksek dozda kullanılan, suyla hazırlanan ekstrenin diğer ekstre ve dozlara göre etkili olduğu bulunmuştur. 14 gün sonunda hayvanlardan alınan kan örneklerine RNA izolasyonu sonrası cDNA sentezi gerçekleştirilerek diyabet ile literatürde ilişkilendirdiğimiz İnterlökin 1-beta ve tümör nekroz faktörü alfa genlerinin ifadesine RT-PZR ile bakılmıştır. Her iki gen için su ekstresinin kontrole yakın olduğu yapılan diğer çalışmalara paralel olarak desteklenmiştir. Gen ifadelenmesinin ekstre verilmemiş diyabetik ratlara göre ekstre gruplarında daha düşük olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The antioxidant impact of extracts made with water and matnol from the roots of the Rosa canina L. plant, which has been widely utilized from ancient times and is favoured due to its vitamin C content, was examined in this research. The extracts' DPPH, phenolic content, and iron chelating activity were determined. The IC50 value of the water extract for DPPH was 23.31 ± 0.14 µg/ml, while the IC50 value of the methanol extract was 26.94 ± 0.82 µg/ml, both of which were greater than the BHT control value. The water extract had a phenolic substance determination of 34.96 ± 3.91 mg GAE/g, whereas the methanol extract had a phenolic substance determination of 16.98 ± 0.75 mg GAE/g. The IC50 value of the water extract for iron chelating activity was determined to be 0.91 ± 0.11 µg/ml, whereas the IC50 value of the methanol extract was determined to be 10.77 ± 0.24 µg/ml. Experiments on DNA interaction, enzyme digestion, and DNA protective effect were performed to determine the effect of plant extracts on DNA. Based on these findings, it was concluded that the methanol extract might cause DNA breakage and structural changes when interacting with DNA. By enzyme digestion, it was discovered that the water extract binds to the G/G nucleotide while the methanol extract binds to DNA. The DNA protective effect test demonstrated that water extract had a partial protective impact on DNA, but methanol extract had no protective effect. The extracts' effects on diabetes-induced rats with STZ, as well as their impact on gene expressions related with diabetes, were studied. STZ-induced diabetes mellitus in rats was divided into groups, and orogastric gavage was used every other day for 14 days, with low-dose (250 mg/kg) and high-dose (500 mg/kg) extract applications. It was discovered that the water extract was more effective than the other extracts and dosages. Following RNA isolation, cDNA synthesis was done in blood samples collected from animals at the end of 14 days, and the expression of Interleukin 1-beta and tumor necrosis factor alpha genes, both of which have been linked to diabetes in the literature, was investigated using RT-PCR. In line with prior investigations, the water extract was shown to be close to the control for both genes. Gene expression was shown to be lower in the extract groups compared to the diabetic rats who did not receive the extract