Investigating the role and regulation of H3K36 methylation in neuroectodermal lineage commitment of mouse embryonic stem cells

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DERSU SEZGİNMERT

Danışman: Nihal Terzi Çizmecioğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Embriyonik gelişim, zamansal ve mekansal olarak düzenlenmiş faktörler tarafından yönetilen karmaşık bir süreçtir. Embriyonik kök hücreler (EKH'ler), bu gelişim dinamiklerini incelemek için önemli in vitro modeller olarak hizmet eder. Bu düzenlemede kritik öneme sahip olan epigenetik mekanizmalar, pluripotent EKH'leri belirli soylara yönlendirir. Bu mekanizmaların daha derin bir şekilde incelenmesi, gelişimsel bozuklukları anlamak için gereklidir. Daha önce yürütülen bir kütle spektrometresi analizi, nöroektoderm farklılaşması sırasında H3K36me2 seviyelerinde bir yükselme olduğunu ortaya koyarken, endoderm farklılaşmasında bu artışın olmadığı gözlemlendi. Ön verilerimiz, nöroektoderm farklılaşmasında H3K36 metilasyonunun belirgin bir rolünün olduğuna işaret ediyor. Bu bulgular Western blot yöntemi ile doğrulandıktan sonra, farklılaşma sırasında metiltransferazlar, demetilazlar ve okuyucular dahil olmak üzere H3K36 metilasyon düzenleyici sistemindeki ifade değişiklikleri analiz edildi. Endoderm için mevcut RNA-sekanslama verileriyle birlikte nöroektoderm farklılaşmasına dair RT-qPCR analizleri, pluripotentlikten çıkışta ve/veya farklılaşmada H3K36 metilasyonun önemli bir rolü olabileceğini gösterdi. Özellikle, Nsd2 ve Zmynd11 ifade seviyeleri, her iki soyda farklılaşma sırasında artarken, Kdm4c ve Msh6'nın, farklılaşmış durumlara kıyasla mESC'lerde daha yüksek ifade edildiği bulundu. Tersine, Nsd1 ve Setd5 için soya özgü ifade değişimleri gözlemlendi. Son olarak, nöroektoderm farklılaşması için kritik epigenetik faktörleri belirlemek üzere yapılan bir CRISPR gen silme taraması yoluyla, Nsd1, Setd5 ve Kdm2b'nin nöroektoderm farklılaşması için kritik olduğunu ortaya çıkardık. Bu bulgular, H3K36me2 düzenlemesinin soy seçimi ve pluripotentlikten çıkış için önemini vurgulamaktadır; düzenleyici proteinler, farklılaşma aşamasına veya soya özgü ifade değişikliklerini göstermektedir. Bu modifikasyonun ve ilişkili proteinlerin nöroektoderm farklılaşmasını etkilediği mekanizmaları ortaya çıkarmak için gelecekte çalışmalara ihtiyaç vardır.