İnsanda Paternal Mitokondriyal DNA Geçişinin Moleküler Temeli ve Gelişimsel Mitokondri Eliminasyonunun İzlenmesi.
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Candan Eker
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Mitokondri ökaryotik hücrelerin tümüne yakın kısmında yer alan; kendi genomuna, transkripsiyon ve translasyon mekanizmasına sahip semiotonom bir organeldir. Mitokondriler kalsiyum sinyal yolağı, programlı hücre ölümü, hücresel yaşlanma, farklılaşma ve enerji üretimi gibi pek çok hücresel fonksiyonun gerçekleştirilmesinde önemli rol oynar. İnsanda ve memelilerin çoğunda mitokondri ve mitokondriyal DNA'nın maternal kalıtımı, evrensel olarak kabul edilen bir görüştür. Yüksek düzeydeki mitokondriyal heteroplazmi, sağlıklı yaşam ve hastalık direnci üzerinde zararlı etkilere neden olabileceğinden; fertilizasyona uğramış oositler içindeki sperm-kaynaklı mitokondrilerin ortadan kaldırılmasının normal preimplantasyon embriyo gelişimini sağladığı düşünülmektedir. Maternal mitokondriyal kalıtım mekanizması tam olarak aydınlatılmamış olmakla birlikte, günümüze kadar yapılan çalışmalar paternal mitokondriyal DNA'nın döldeki eliminasyonunun farklı türlerde farklı mekanizmalarla gerçekleştiğini göstermektedir. Bu bağlamda bu tez çalışmasının amacı; memelilerde mekanizması henüz tam olarak aydınlatılmamış olan sperm mitokondriyal DNA eliminasyonunun ve paternal mitokondriyal DNA geçişinin insanda moleküler düzeyde çalışılarak yardımcı üreme teknolojileri uygulamalarında paternal mitokondriyal DNA etkisinin araştırılmasıdır. Erkek infertilitesi sebebiyle yardımcı üreme tekniklerine başvuran ailelerde yeni nesil dizileme teknolojisi kullanılarak mitokondriyal DNA genom dizileme çalışması gerçekleştirilmiştir. Çalışmamızda; in vitro fertilizasyon yöntemiyle dünyaya gelmiş 15 erkek ve 1 kız çocuk olmak üzere toplam 42 bireye ait periferik / kordon kanı örnekleri kullanılarak total genomik DNA izolasyonu yapılmıştır. İnsan mitokondriyal DNA'sına özgü iki primer çifti kullanılarak, polimeraz zincir reaksiyonu tekniğiyle mitokondriyal DNA'nın tamamını kapsayan genom amplifikasyonu gerçekleştirilmiştir. "Illumina" dizileme platformuna ait insan mitokondriyal DNA genom dizileme prosedürü uygulanarak 42 mitokondriyal DNA kütüphanesinin dizilemesi için "MiSeq" sistemi kullanılmıştır. Dizileme verileri; mitokondriyal DNA veritabanlarında analiz edilerek, sonuçlar aile bazında değerlendirilmiştir. Mitokondriyal genom dizileme verilerinin analizi; "mtDNA Server", "mtDNA Variant Processor", "mtDNA Variant Analyzer", "Integrative Genomics Viewer" ve "BLASTN" gibi internet erişimli biyoinformatik programlarıyla yapılmıştır. Dizileme sonuçları; "anne-baba-çocuk", "anne-çocuk","baba-çocuk" olarak değerlendirilmiştir. 16 "trio"nun 14'ünde maternal mitokondriyal DNA haplotipi gözlenirken, 2 "trio"da çocuk mitokondriyal DNA'ları anne ve babadan farklı haplotipte saptanmıştır. 16 "trio"dan sekizinde "baba-çocuk" ortak genetik varyantları (SNP ("Single nucleotide polymorphism") / MNP ("Multiple nucleotide polymorphism" / INDEL ("Insertion/Deletion") tespit edilmiştir.