Theileria annulata ile doğal enfekte sığırların dolaşımındaki Eksozomal Mikrorna'ların karakterizasyonu, ekspresyon profilleri ve fonksiyonel önemleri


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, VETERİNERLİK PARAZİTOLOJİSİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SADULLAH USLU

Danışman: Önder Düzlü

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Theileria annulata'nın (T. annulata) neden olduğu tropikal theileriosis, vektör kenelerle bulaşan ve tüm dünyada sığırlarda yüksek morbidite ve mortalite ile seyreden ekonomik öneme sahip bir protozoon hastalığıdır. T. annulata, sığır B lenfositleri ve miyeloid hücrelerde immortalizasyon, hiper proliferasyon ve yayılma ile karakterize kanser benzeri lökomlara transformasyona yol açma yeteneği ile öne çıkan yegâne bir protozoon parazittir. T. annulata'nın bu yeteneğini açıklamak üzere önce yapılmış çalışmaların çoğu parazit ile çeşitli transkripsiyon faktörlerinin yapısal aktivasyonu arasındaki ilişkiye odaklanmıştır. Diğer yandan eksozomlar ve içerdikleri microRNA'ların (miRNA) T. annulata'nın hücresel ve biyopatolojik gelişimi üzerindeki regülatör fonksiyonlarıyla ilgili olarak hücre kültürü temelinde sınırlı araştırmalar yapılmış ve bazı miRNA'ların önemli fonksiyona sahip olduğu gösterilmiştir. Diğer yandan T. annulata ile doğal enfekte sığırların dolaşımındaki eksozomal miRNA'lar üzerine günümüze kadar herhangi bir çalışma bulunmadığı dikkati çekmiştir. Bu araştırma açığına veri sağlamak amacıyla çalışmada T. annulata ile doğal akut ve subklinik enfekte sığırların dolaşımındaki eksozomal miRNA'ların araştırılması hedeflenmiş olup enfekte sığırlarda T. annulata enfeksiyonu ile ilgili olarak farklı ifade düzeyi sergileyen miRNA'ların bulunabileceği ve bunların da parazitin hücreleri invaze etmesi ve biyopatogenezindeki süreçlerle ilgili yolaklarda görev alan genlerin regülasyonunda önemli fonksiyonlara sahip olabileceği hipotez edilmiştir. Bu kapsamda Kayseri'nin Develi ilçesine bağlı tropikal theileriosis'in endemik seyrettiği bölgelerden non-enfekte, akut ve subklinik enfekte gruplarının teşekkülü için sığırlardan örneklem gerçekleştirilmiş ve T. annulata yönünden teşhis paneli kullanılarak değerlendirmeleri yapılmıştır. Akut ve subklinik enfekte gruplara dahil edilen örneklerde T. annulata sporozoit yüzey proteini (TASP) genini içeren rekombinant plazmitler kullanılarak standartlar oluşturulmuş ve qPCR analizi ile örneklerdeki gen kopya sayısı belirlenerek parazit yükleri hesaplanmıştır. Akut, subklinik ve non-enfekte gruplar için belirlenen 15 sığıra ait serum örneklerinin beşerli olarak birleştirilmesiyle (parazit yükleri temelinde) her grup için üç replikasyon oluşturulmuş ve serum örneklerinden eksozom izolasyonu gerçekleştirilmiştir. İzole edilen eksozomların taramalı elektron mikroskobu (SEM), nanopartikül izleme analizi (NTA) ve Western blot analizleriyle karakterizasyonları sağlanmıştır. Eksozomal miRNA'ların karakterizasyonu amacıyla yapılan yeni nesil dizileme (NGS) analizleri sonucunda çalışma gruplarında toplam 288 bilinen 164'te potansiyel yeni miRNA tespit edilmiştir. Biyoinformatik analizlerle non-enfekte ve enfekte gruplar arasında farklı ifade sergileyen toplam 15 miRNA belirlenmiştir. NGS analizlerinde artan ifade düzeyi önemli bulunan dört miRNA'nın (bta-miR-29d, bta-miR-122, bta-miR-124a ve bta-miR-136) sığırların dolaşımındaki ekspresyonel farklılıkları ayrıca qPCR analizleriyle teyit edilmiştir. Gen ontoloji ve Kyoto Genler ve Genomlar Ansiklopedisi (KEGG) analiz sonuçları ilgili miRNA'ların T. annulata'nın hücreleri enfekte etmesi ve transformasyonunda önemli olduğu bilinen tümör büyüme faktörü-beta (TGF-beta) ve tümör nekroz faktör (TNF) sinyal yolakları başta olmak üzere serin/treonin kinaz ve mitojen aktivasyon protein kinaz (MAPK) yolaklarındaki genlerin regülasyonunda önemli görev aldığını göstermiştir. Çalışma ile ayrıca özellikle bta-miR-29d olmak üzere T. annulata ile enfekte sığırlarda ifade düzeyi önemli olan miRNA'ların hastalığın tanısında potansiyel yeni biyobelirteçler olabileceği de gösterilmiştir. Anahtar kelimeler: Theileria annulata, Eksozom, miRNA, Biyobelirteç, Validasyon