Kalori kısıtlı diyetle beslenen MMTV-TGF-? farelerinde Otofaji ile İlişkili SQSTM1 Geninin Ekspresyonunun Araştırılması

Özet

Otofaji, hücre içi makro moleküllerin ve organellerin bir kesecik içine alınarak ve lizozomla bir araya gelerek parçalanmasına sebep olan bir mekanizmadır. Uzun ömürlü proteinler ve hücre içi organeller otofaji vasıtasıyla parçalara ayrılır ve meydana gelen yapı taşları (örn. aminoasitler) hücrede tekrar kullanılır. Reaktif oksijen tu¨rlerinin (ROS), otofajik kesecik olus¸umunda ve otofajinin hu¨cre o¨lu¨mu¨ ya da hayatta kalımı u¨zerindeki rolu¨nu¨n du¨zenlenmesinde etkili oldugˆu go¨sterilmis¸tir. Düşük konsanstrasyondaki reaktif oksijen türleri; hücre adezyonu, apoptoz, hücresel sinyalleşme, transkripsiyon faktörü aktivitesi, hasarların azaltılması, tümör olasılığının azaltılması, patojen olguların azalması, immün işlevlerin değişimi gibi çeşitli fizyolojik süreçler için gereklidir. Açlık ve hipoksi gibi otofajiyi indükleyen farklı stresörler ROS üretimini artırabilir. Kalori kısıtlaması, yetersiz beslenme olmaksızın kalori alımının azaltılması ile uygulanmakta olup omurgalı ve omurgasız canlılarda hayat uzunluğunu arttırdığına dair birçok delil bulunmaktadır. Timus, diğer lenfoid organlar gibi, besin eksikliğine hızla yanıt verir. Kemirgenlerde yapılan kalori kısıtlaması çalışmalarında Aralıklı Kalori Kısıtlamasının (AKK) Kronik Kalori Kısıtlamasına (KKK) ve Ad Libitum (AL) beslenmeye kıyasla supresif tümör gelişmesinde, oto-immünite supresyonunda ve hayat süresinin uzamasında daha etkin bir deneysel manipülasyon olduğu bildirilmiştir. Grubumuz daha önce 2 farklı kalori kısıtlaması ve normal beslenen 18 haftalık MMTV-TGF ? (Mouse Tumor Virus Transforming Growth Factor ?) farelerinin timus dokularından yeni nesil dizileme teknolojisi kullanılarak 3 RNA-Seq verisi elde etmiştir. Biyoinformatik analiz sonucunda toplam 916091 farklı eksprese edilmiş gen (DEG) tespit edilmişti (p<0.05). Bu çalışmada kalori kısıtlamalarına bağlı olarak RNA-Seq DEG verisinde ekspresyonu değişen SQSTM1 geni belirlendi. Bu genlerin ekspresyonlarının validasyonu Gerçek Zamanlı PCR (RT-PCR) ile yapıldı. Yaşamlarının 18. haftasındaki farelerin timus organının dokularından elde edilen total RNA'dan cDNA sentezi yapıldı ve gene spesifik primerler kullanılarak RT-PCR yapıldı. RT-PCR verilerinin analizinde söz konusu 15 genin yaşamın erken, orta ve geç dönemlerindeki ekspresyon düzeylerindeki farklılıkların araştırılması amaçlanmıştır. Analizimizin sonuçlarına göre, söz konusu genlerdeki DEG’lerin AL-KKK ve KKK-AKK diyet grupları arasında, AL grupları arasında olduğundan daha yüksek olduğu gözlemlendi. Bu sonuçlar, otofaji ve oksidatif stres genlerinin ekspresyonlarının kronik kalori kısıtlamasıyla regülasyonlarının değiştiğini göstermiştir. Bulgularımıza göre AL, KKK ve AKK diyet tiplerinde ekspresyon farkı ortaya çıkmıştır. DEG sonuçlarına paralel sonuç almış olup RNA-seq transkripsiyon sonucu desteklenmiştir. Bu sonuç kalori kısıtlaması, otofaji, oksidatif stres, bağışıklık sistemi ve kanser gelişimi çalışmaları için yeni ipuçları sağlayacaktır.