Axolotl AL-1 ve insan dermal fibroblast hücre hattı arasındaki mitokondriyal farklılıkların araştırılması
Investigation of mitochondrial differences between axolotl AL-1 and human dermal fibroblast cell lines
- Tez No: 1003284
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SVEN PIERRE L. VILAIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Tıbbi Biyoloji, Genetik, Medical Biology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Axolotl (Ambystoma mexicanum), yara izi oluşturmadan doku ve uzuv yenileyebilmesi ve çoğu yetişkin omurgalıya kıyasla yüksek rejenerasyon kapasitesi göstermesi nedeniyle rejeneratif tıpta önemli bir model organizmadır. Bu olağanüstü yenilenme kapasitesinin yalnızca hücre çoğalması ve sinir iletimi ile değil, aynı zamanda hücre farklılaşmasıyla da yakından bağlantılı olabileceği bilinmektedir. Mitokondri gibi hücre içi organellerin hücre farklılaşmasındaki rolü iyi bilinmektedir. Mitokondriler, yapısal ve işlevsel olarak oldukça dinamik organellerdir. Enerji üretimiyle sınırlı kalmayıp aynı zamanda kalsiyum homeostazı, metabolik yeniden programlama ve sinyal iletimi gibi birçok temel süreçte rol oynarlar. Bu işlev çeşitliliği, hücre içinde güçlü bir kalite kontrol ve stres yanıtı gerektirir. Memelilerde, serin/treonin kinaz PINK1 ve E3 ubikitin ligaz Parkin, stresle tetiklenen mitofajiyi ve mitokondri dinamikleri ile diğer organellerle etkileşimler gibi temel süreçleri düzenleyen merkezi bir kalite kontrol yolunu oluşturur. İlginç bir şekilde, genomik çalışmalarımız PINK1 ve Parkin'in axolotl gibi amfibilerde bulunmadığını göstermiştir. Bu genlerin axolotlda bulunmaması, mitokondriyal kalite kontrol ve stres yanıtının bu türde memelilerden farklı mekanizmalarla yürütülebileceğini düşündürür. Bu durumun olası hücresel sonuçlarını incelemek için, türler arası karşılaştırma olarak, axolotl uzuv dermal fibroblast benzeri (AL-1) ve yetişkin insan dermal fibroblast (HDFa) hücre hatlarını kullanarak mitokondriyal yapısal ve işlevsel farklılıkları kapsamlı bir şekilde karakterize etmeyi amaçladık. Bu amaçla, her iki hücre hattında mitokondriyal membran potansiyeli, kalsiyum dinamikleri, mitokondri-endoplazmik retikulum (ER) temas noktaları, mitofaji seviyeleri ve mitokondriyal füzyon-fisyon dinamikleri ölçüldü ve uygun istatistiksel analizler kullanılarak karşılaştırıldı. TMRM boyaması, mitokondriyal membran potansiyelinin HDF hücrelerinde AL-1 hücrelerine kıyasla anlamlı derecede yüksek olduğunu ortaya koydu (**** p<0.0001). Ayrıca, HDF hücrelerindeki mitokondriler daha tübüler ve retiküler bir ağ sergilerken, AL-1 mitokondrileri daha noktalı ve zayıf bağlantılı bir morfoloji sergiledi. Ek olarak mitokondriyal Ca²⁺ alımı, HDF hücrelerine kıyasla AL-1 hücrelerinde belirgin şekilde azdı (p<0.05). Bu çalışma AL-1 hücre hattındaki mitokondriyal özelliklerin hücresel düzeyde ayrıntılı bir tanımını sunmakta, mitokondriyal özelliklerin axolotl biyolojisiyle nasıl ilişkili olabileceğine dair fikirler sunmakta ve rejeneratif araştırmalarda mitokondri odaklı yaklaşımlar üzerine gelecekteki çalışmaları destekleyebilecek temel bilgilere katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Axolotl (Ambystoma mexicanum) is an important model organism in regenerative medicine due to its ability to regenerate tissue and limbs without scarring and its high regenerative capacity compared to most adult vertebrates. This extraordinary regenerative capacity is known to be closely linked not only to cell proliferation and nerve transmission but also to cell differentiation. The role of intracellular organelles such as mitochondria in cell differentiation is well known. Mitochondria are highly dynamic organelles in terms of structure and function. They are not limited to energy production but also play a role in many essential processes such as calcium homeostasis, metabolic reprogramming, and signal transduction. This diversity of functions requires a strong quality control and stress response within the cell. In mammals, the serine/threonine kinase PINK1 and the E3 ubiquitin ligase Parkin constitute a central quality control pathway regulating stress-induced mitophagy and fundamental processes such as mitochondrial dynamics and interactions with other organelles. Interestingly, our genomic studies have shown that PINK1 and Parkin are absent in amphibians such as the axolotl. The absence of these genes in the axolotl suggests that mitochondrial quality control and stress response may be mediated by mechanisms different from those in mammals. To investigate the potential cellular consequences of this, we aimed to comprehensively characterize mitochondrial structural and functional differences using axolotl limb dermal fibroblast-like (AL-1) and adult human dermal fibroblast (HDFa) cell lines as an interspecies comparison. For this purpose, mitochondrial membrane potential, calcium dynamics, mitochondria-endoplasmic reticulum (ER) contact points, mitophagy levels, and mitochondrial fusion-fission dynamics were measured in both cell lines and compared using appropriate statistical analyses. TMRM staining revealed that mitochondrial membrane potential was significantly higher in HDF cells compared to AL-1 cells (**** p<0.0001). Furthermore, mitochondria in HDF cells exhibited a more tubular and reticular network, while AL-1 mitochondria displayed a more punctate and weakly connected morphology. Additionally, mitochondrial Ca²⁺ uptake was significantly lower in AL-1 cells compared to HDF cells (p<0.05). This study provides a detailed cellular-level description of mitochondrial features in the AL-1 cell line, offers insights into how mitochondrial features might relate to axolotl biology, and contributes fundamental information that can support future studies on mitochondria-focused approaches in regenerative research.
Benzer Tezler
- An integrative gene-expression analysis of axolotl limb wound healing and regeneration
Aksolotl yara iyileşmesi ve rejenerasyonunun integratif gen ekspresyon analizi
MUSTAFA SİBAİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CÜNEYD PARLAYAN
- Neotenik ve metamorfik Axolotl (Ambystoma mexicanum) beyninin stereolojik ve immünohistokimyasal yöntemler kullanılarak araştırılması
Investigation of neotenic and metamorphic axolotl (ambystoma mexicanum) brain using stereological and immunohistochemical methods
ARİFE AHSEN KAPLAN
Doktora
Türkçe
2023
Histoloji ve Embriyolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKNUR KESKİN
- Koşullu mutagenez tekniği ile transgenik axolotl geliştirilmesine yönelik vektörlerin tasarlanması ve in vivo incelenmesi
Designing and in vivo investigation of vectors for the development of transgenic axolotl by conditional mutagenesis technique
DAMLA YAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tıbbi Biyolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SVEN P. VİLAİN
- Machine learning models for microbiome-based classification of axolotl limb regeneration phases
Aksolotl uzuv rejenerasyon aşamalarının mikrobiyoma dayalı sınıflandırılması için makıne öğrenimi modellerı
ABDULLAH HÜSEYİN KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyoistatistikİstanbul Medipol ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KIVANÇ KÖK
- Aksolot'da omurilik hasarı sonrası rejenerasyonu sağlayan moleküler mekanizmaların yeni-nesil RNA dizileme ile tanımlanması
Next-generation sequencing to identify molecular regulators of regeneration after spinal cord injury in the axolotl
HARBİYE HACIBEKTAŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Biyolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiSinir Bilim Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ TURAN DEMİRCAN