SENSÖR NÖRONLARDA PATCH-SEQ YÖNTEMİYLE TEK HÜCREYE SPESİFİK TRANSKRİPTOMOLUŞTURULMASI


Sağlam B., Coşkun Beyatlı N., Puralı N. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2023 - 2024

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Aralık 2023
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2024

Proje Özeti

Bir organizmanın genomu tüm doku ve hücrelerine gerekli olan protein kodlarını barındırır. Ancak, bu kodların yani genlerin ifadesine, doku ve hücre düzeyinde bakıldığında temel bazı ortaklıklar olmasına rağmen, zamanlama, desen ve miktar açısından belirgin farklılıklar mevcuttur oluşur. Diğer bir ifade ile her hücrenin transkriptomu o hücrenin yapısı ve fonksiyonu ile ilişkilidir ve kendine özgüdür. Dolayısıyla hücrelerin sağlıklı veya patolojik şartlarda transkriptomlarının dizilmesi bilimsel açıdan önemlidir. Yakın zamana kadar bilim insanları bu gerçeğin farkında olmalarına rağmen RNA dizileme (RNAseq) yöntemi ile transkriptomları doku homojenatlarından elde edilen RNA örneklerinden oluşturuyorlardı. Bu yaklaşım değerlidir ancak hücresel çözünürlüğe sahip değildir. Son yıllarda Patch Clamp ve tek hücre RNA sekanslama yöntemlerinin bir kombinasyonu olarak geliştirilen Patch-Seq yöntemi bu kısıta belli ölçüde çözüm getiren alternatif bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Yöntem, özellikle sinir hücrelerinde anatomik pozisyon, morfoloji, konnektom, fonksiyon ve gen ifade desenleri hakkında tek hücre çözünürlüğünde bilgi sağlama potansiyeline sahiptir. Ancak, Patch Clamp yöntemi ve pipet ucundan elde edilen örnekten transkriptlerin dizilmesi, sınır küçüklüklerde ve zorlukla gerçekleştirilen türde deneylerdir. Biz uzun yıllardır tek nöron düzeyinde elektrofizyoloji kayıtları yapmaktayız ve model hayvanımızdan da çok sayıda iyon kanalı ve değiştiricisi genini klonladık. Dolayısıyla mevcut elektrofizyoloji ve moleküler biyoloji altyapımızı kullanarak: 1. 2. 3. Patch-Seq yöntemini kendi model hayvanımızda uygulayabilir düzeye gelmek, İrrigasyon yöntemini tek hücre düzeyinde uygulayarak, başarıyı belirleyen en önemli faktör olan toplanabilir RNA miktarını önemli ölçüde arttırarak yöntemi geliştirmek, Model hayvanımızda periferik sinir hücrelerinden elde edilecek RNA desenini ganglia transkriptomuyla karşılaştırmak, periferik yerleşimli ve fonksiyon farklılıkları içeren iki nöronun tek hücre RNA dizilerini karşılaştırmak ve fonksiyonuyla ilişkilendirmek amacıyla bu projeyi hayata geçirdik. Sonuçlar: 1. 2. 3. Patch-Seq yönteminin bizim model hayvanımızda başarı ile uygulanabileceğini kanıtladı. İrrigasyon yönteminin örnek toplamayı bir ölçüde arttırdığını gösterdi Ganglia ve sensör nöron transkriptomları arasında çok belirgin farklar olduğu tespit edildi.