Akademik Veri Yönetim Sistemi
Sağlam B., Ergin B., Puralı N. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2025 - 2027
Duyular, periferde belli bir fiziksel uyaranla seçici olarak aktive olan proteinlerin uyarıyı elektriksel aktiviteye dönüştüren biyolojik süreci tetiklemesiyle başlar. Uyarının farklı özelliklerini kodlayan aksiyon potansiyeli trenleri yukarı doğru yayılarak çevrenin algılanmasını sağlar. Transdüksiyon işlemi, Aristo tarafından tanımlanmış bütün duyuların oluşumunda en temel basamaktır. Işığa, kokuya ve tatlara spesifik G-proteiniyle ilişkili proteinlerin nasıl transdüksiyon yaptıklarıyla ilişkili yeterince bilgi mevcuttur. Fonksiyonel çalışmalar, arki bakteriden memelilere kadar bütün türlerde kuvvet çevirici proteinlerin yani mekanosensitif iyon kanallarının var olduğunu göstermektedir. Ancak mekanik duyarlılığın moleküler temelleri büyük ölçüde bilinmemektedir. Son zamanlarda bakteri ve ökaryotlarda, mekanosensitif kanalların yapısı ve mekanik gücü, kanal kapılanmasına kenetleyen moleküler mekanizma ile ilgili kısmen de olsa açığa çıkartıldı. Daha önceki dönemde TÜBİTAK tarafından desteklenen bir proje (1001-218S553) çalışmasında, model hayvanımıza (Astacus leptodactylusa) ait seçilmiş beş iyon kanalı mekano-duyarlılık açısından araştırdık. Bunlardan biri, kapı-modifikasyonu yapan YODA-1 molekülüne hassas olan Piezo benzeri iyon kanalıydı. Ancak, bu mekano-duyarlılık bulgusuna rağmen klonlanan mRNA’nın dokularda homojen olarak ifade edildiği görüldü. Hacettepe Üniversitesi tarafından desteklenen bir proje ile (TSH-15403) mekanosensör nöronlarda ifade farklarını belirlemek için patch-seq deneyleri yapmaya başladık. Patch pipeti içinden sitozol örneği toplamayı ve bundan cDNA kütüphanesi oluşturmayı başardık. Bu deneyler tamamen orijinal olup ülkemizdeki bu türden ilk deneylerdir. Mekanik duyu ve özellikle mekanosensitif iyon kanalı ile ilişkili olabilecek transkriptleri süzebilmek için algoritmalar geliştirdik. Ancak, transkriptom verileri devasa büyüklüktedir ve aday transkript sayısı çoktur. Bu nedenle bilindik kısa okumalardan milyonlarcasını kullanarak genom taslağı oluşturmaya çalıştık. Açıkçası bu tür yaklaşımlar, oluşturulacak genomun güvenilirliğini azaltacak çok sayıda belirsizlik içermektedir. Önerilen proje kapsamında uzun okumalar ve kısa okumalar birlikte kullanılarak güvenilir bir genom taslağı oluşturulacak ve daha sonra bu taslak ganglion, kas dokusu gibi diğer organlardan elde edilen transkriptomun sensör nöronlardan elde edilenlerden farkının RNAseq ve ifade farkı analizleriyle tespit edilmesi işleminde referans olarak kullanılacaktır. Ana hedef sensör nöronlarda mekano-duyarlılıkla ilgili gen ve proteinleri açığa çıkarmaktır. Biyoinformatik analizlerle aday transkriptler seçilecek ve her aday transkript için takip eden deneylerde kullanılmak üzere bir plasmid sentezlenecektir. Fonksiyonel çalışmalar için plasmidler veya capped cRNA kopyaları HEK293T hücre hattında veya Xenopus oositlerinde ifade ettirilecektir. Mekano-duyarlılığı test etme amacıyla dürtme uyarısına cevap olarak çıkan kalsiyum dalgası veya membrandaki iletkenlik artışı HEK293T hücre hattı veya Xenopus oositlerinde kayıt edilecektir. Amacımız sensör nöronlardaki mekanosensitif iyon kanalının moleküler yapısını keşfetmek ve kanal proteinin fonksiyonel kısımlarını açığa çıkartmaktır.