Akademik Veri Yönetim Sistemi
TAN B. (Yürütücü), KOŞAR B., GÜNAYDIN TÜRKER B., YAYLALI O., DURSUN N., SÜER C., et al.
TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2026
Sinaptik plastisite, sinaptik etkinliğin, aktivite veya deneyime bağlı olarak değiştirilmesini ifade eder. Sinaptik plastisitenin en yaygın formu olan UDG (Uzun-dönemli güçlenme, long-term potentiation), Ca+2 duyarlı hücre içi kinazların aktivasyonunu takiben farklı moleküler süreçlerin AMPA reseptörlerini membrana yeniden kazandırması sonucunda indüklenir. Moleküler sürece transkripsiyon faktörlerinin eklenmesi halinde gen ekspresyonu ve yeni protein sentezi işlemleri gerçekleşir ve indüklenen sinaptik aktivitenin bir süre daha devamı sağlanır. Transkripsiyonun kontrolünde önemli bir mekanizma histon proteinlerinin asetilasyonu ve deasetilasyonu’dur. Histon proteinlerine asetil grubu ekleyen histon asetiltransferaz (HAT)’lar histon-DNA etkileşimini bozarak kromatin yapısının gevşemesine ve transkripsiyon faktörlerinin genlerin promotör bölgelerine ulaşarak transkripsiyonu aktive etmesine izin verir. DNA üzerindeki histon proteinlerinden asetil grubunu uzaklaştıran histon de-asetilaz (HDAC) enzimler ise DNA’nın sıkı bir şekilde paketlenmesini sağlar ve transkripsiyon faktörlerinin DNA’ya ulaşımını zorlaştırır. Sonuç olarak indüklenen plastisitenin kalıcılığının, ilişkili genlerin mRNA kopyalamasına izin verecek bir histon asetilasyonuyla birlikte olması düşünülebilir. Histon asetilasyon/deasetilasyon dengesizlikleri depresyon gibi bozukluklara ve bazı nörodejeneratif hastalıklara neden olabilir. Kronik stresin farelerde SIRT1 aktivitesini azaltarak depresyona yol açtığı (Abe-Higuchi vd., 2016) ve dentat girusta UDG’yi bozduğu bildirilmiştir (Radahmadi vd., 2014). SIRT1 histon polipeptitlerini deasetilleyerek heterokromatin oluşumunu teşvik eder. Bu nedenle, UDG gibi gen transkripsiyonunu gerektiren süreçlerin SIRT1 inhibisyonuyla birlikte gelişmesi beklenir. Aksine, SIRT1’in UDG için gerekli olduğu da bildirilmiştir. SIRT1’in UDG indüksiyonundaki muhtemel etkisi deasitilasyondan ziyade ERK sinyal yolağını aktifleyerek histon asetilasyonuna yol açmasından kaynaklanabilir. Nitekim, ERK’nın artmış aktivitesinin UDG indüksiyonu ile sonuçlandığı bilinmektedir. Her ne kadar, SIRT1 ile UDG arasında fonksiyonel bir ilişki olduğuna dair araştırmalar olsa da halen tam olarak aydınlığa kavuşturulamamıştır. Dahası, deneysel depresyon modeli oluşturulan sıçanlarda UDG defekti ile SIRT1 arasındaki ilişkiye dair bilindiği kadarıyla herhangi bir çalışma bulunmamaktadır.
Bu projede, kortikosteron ile depresyon modeli oluşturulan sıçanların hipokampüsünde, HAT ve HDAC ekspresyonunun değiştiğinin ve bu değişikliklere bağlı olarak gelişen UDG defektinde ERK1/2-CREB yolağı bozukluğunun, DNA hasarı ve DNA hasarı onarım mekanizmasındaki defektin, Sirtuin1 (SIRT1) aktivatörü “Resveratrol” ile düzeltilip düzeltilemediğinin gösterilmesi amaçlanmıştır.
Deneyler 2 aylık erkek sıçanlar üzerinde gerçekleştirilecektir. Sıçanlar, kontrol grubu(KG), depresyon grubu (DG), depresyon+resveratrol grubu (DRG), depresyon+fluksetin grubu (DFG) ve resveratrol grubu (RG) olarak beş gruba ayrılacaktır. Normal gebe sıçanlardan doğan yavrular 21. gün annelerinden ayrılacak ve genç-erişkin (PN60) olana kadar uygun koşulların sağlandığı bir ortamda barındırılacaktır. Bu süre zarfında sıçanların gelişimleri haftalık ağırlık ölçümleri ile takip edilecek, davranış deneyine alınacak sıçanlara PN60. günde davranış deneyleri yapılacak; kalanı ise davranış deneyleri yapılmadan PN60. günde elektrofizyoloji deneyleri için kullanılacaktır. Davranış deneyleri yapılan sıçanların PN62. gününde diğer sıçanların ise elektrofizyolojik deneylerinin sonunda hipokampal dentat girusu izole edilecek ve moleküler deneylerde kullanılacaktır.
Bu deneylerle; kortikosteron ile depresyon oluşturulan sıçanların hipokampüsünde, UDG defektinin Resveratrol ile düzeltilip düzeltilemediğinin yanı sıra UDG’nin indüksiyonunda histon asetilasyonunun gerekliliği, UDG defektine eşlik eden DNA hasarı ve onarım mekanizmasındaki bozuklukların resveratrol ile düzeltilip düzeltilemediğine dair önemli ve özgün verilerin elde edilmesi hedeflenmektedir.