Shedding new light on intracellular signaling pathways -establishing live-cell fluorescence imaging techniques using genetically encoded fluorescent biosensors
Genetik kodlanmış floresan biyosensörler yardımıyla floresan görüntüleme teknikleri kullanılarak tek hücre analiz yaklaşımları
- Tez No: 643494
- Danışmanlar: DR. EMRAH EROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyomühendislik, Biyoloji, Biochemistry, Bioengineering, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
araçlardır. Bununla birlikte, bu güçlü araçlar genellikle karmaşık ve pahalı optik görüntüleme cihazları gerektirir. Genetik olarak kodlanmış biyosensörlerin yeni nesilleri, tek bir dalga boyunda görüntülemeye izin veren tek FP tabanlı intensiyometrik problar olarak tasarlanmıştır. Bu çalışmada, yaygın olarak kullanılan tek FP tabanlı biyosensörlerin basit bir işik mikroskobunda kullanılıp kullanılamayacağını test ettik. Bu amaçla, yalnızca üç standart filtre seti ve üç renkli bir LED ışık kaynağı ile donatılmış geleneksel ve uygun fiyatlı bir epifloresan mikroskobu kullandık. Ca2+ görüntüleme için GECO'lar, NO görüntüleme için geNOps ve H2O2 görüntüleme için HyPer7 dahil olmak üzere üç farklı renkli biyosensörü test ettik. Sonuçlarımız, düşük çözünürlüklü ve basit bir mikroskobun bile uzamsal ve zamansal çözünürlük açısından sofistike bir görüntüleme cihazı ile aynı sonuçları verdiğini göstermektedir. Bu çalışmalardaki ikinci amaç da, D3-cpV gibi FRET tabanlı genetik olarak kodlanmış biyosensörleri kullanarak hücre içi Ca2+ sinyallerinin ölçümü için daha karmaşık FRET görüntüleme yaklaşımları oluşturduk. Ayrıca, FRET oluşumunun uzamsal çözünürlüğünü artırmak için Youvan algoritması olarak adlandırılan biyosensörlerle FRET analiz tekniklerini uyguladık ve oluşturduk. FRET çalışmalarına paralel olarak, in silico olarak sitozol ve mitokondriye farklı şekilde hedeflenmiş iki-moleküler bir yapıya dayanan yeni bir FRET tabanlı Asetil-CoA sensörü tasarladık ve ürettik. Genel olarak, bu çalışmalardaki stratejilerimiz: (i) basit bir geleneksel mikroskopta canlı hücre floresan görüntüleme oluşturulması (ii) genetik olarak kodlanmış FRET biyosensörleri kullanarak FRET yerelleştirme algoritmalarının uygulamasını (iii) ve FRET tabanlı genetik olarak kodlanmış Asetil-CoA sensörlerinin tasarlanıp geliştirilmesi
Özet (Çeviri)
Genetically encoded biosensors are indispensable tools in cell biology and biotechnology. However, utilizing these powerful tools often require sophisticated and expensive optical imaging devices. New generations of genetically encoded biosensors are engineered as single FP based intensiometric probes that permit imaging on a single excitation and emission wavelength. In this study, we tested whether commonly used single FP based biosensors can be utilized on a simple widefield fluorescence microscope. For this purpose, we exploited a conventional and affordable epifluorescence microscope equipped with only three standard filter-sets and a three-color LED light source. We tested three differently colored biosensors including GECO's for Ca2+ imaging, geNOps for NO imaging, and HyPer7 for H2O2 imaging. Our results demonstrate that even a low-resolution and simple microscope yields the same results as a sophisticated imaging device in terms of spatial and temporal resolution. In the second aim in these studies, we established more complex FRET imaging approaches for quantification of intracellular Ca2+ signals using FRET-based genetically encoded biosensors such as D3-cpV. Besides, we applied and established FRET analysis techniques with biosensors - termed as Youvan's algorithm – to increase the spatial resolution of FRET occurrence. In parallel to the FRET studies, we in silico designed and generated a novel FRET-based Acetyl-CoA sensor based on a bi-molecular construct differentially targeted to the cytosol and mitochondria. Overall, in these studies, we demonstrate strategies and establish (i) live-cell fluorescence imaging on a simple conventional microscope (ii) the application of FRET localization algorithms using genetically encoded FRET biosensors (iii) and design and develop FRET-based genetically encoded Acetyl-CoA sensors.
Benzer Tezler
- Unrevealing the structural mechanisms of Bcl-2: From functional modulation to complex formation with Beclin 1 and Bag-1
Bcl-2'nin yapısal mekanizmalarının aydınlatılması: Fonksiyonel modülasyondan Beclin 1 ve Bag-1 ile kompleks oluşumuna doğru
MİRAY TÜRK
Doktora
İngilizce
2025
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Morus nigra L. meyve özütünün Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae kökenlerinin virülans faktörlerine etkileri
Effects of Morus nigra L. fruit extract on virulence factors of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae strains
SELMA SEZGİN
Doktora
Türkçe
2026
MikrobiyolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRI ERAÇ
- Teorik modeller temelinde Anadolu halk müziğinde usûl meselesine yeni bir yaklaşım
A new approach to the issue of usûl in Anatolian folk music based on theoretical models
YASİN YILDIZ
Doktora
Türkçe
2025
MüzikAnkara Müzik ve Güzel Sanatlar ÜniversitesiMüzikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN MURAT ÖZTÜRK
- Yeni imgeciliğin günümüz resim sanatına yansımaları ve bir uygulama temelli araştırma örneği
Reflections of new imagist painting on today's painting art and an example of an application based research
ERSEN BOĞUTEKİN
- Yeni ilm-i kelâm bağlamında Madde ve Kuvvet adlı esere yazılan reddiyeler
The criticisms on Force and Matter in the context of new science of kalam
SÜMEYYE AKTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Felsefeİbn Haldun ÜniversitesiTemel İslam Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET SÜRURİ
- The un or NATO involvement in Syria: A comparative study on civil war
Başlık çevirisi yok
ABDULLAH SOYDEMİR