Nematod Caenorhabditis elegans (C. elegans) model organizmasında insülin/insülin benzeri büyüme faktörleri etkilerinin araştırılması Proje No: F-651


Berk Ş. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2021 - 2023

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Aralık 2021
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2023

Proje Özeti

C. elegans tüm genomu haritalanmış, şeffaf yapısı sayesinde organizma gelişimini gözlemlemede rahatlık sunan ve kolayca çaprazlaması yapılmasıyla göz alıcı olan, kolayca kültürü sağlanabilen ve maliyet açısından ucuz bir nematod ve model organizmadır. C. elegans'ın başta kanser olmak üzere IGF sistem gibi birçok çalışmada da önemi büyüktür. Özellikle yaşlanma ve uzun ömür arasındaki çalışmalarda oldukça popüler olan bu nematodun IGF sisteminin büyük bir oranda memeli genomuyla benzer olması çalışmalar ve metabolik yolakları anlama konusunda çok büyük bir önem arz etmektedir. Bu organizmada insülin/insülin benzeri büyüme faktörü (IGF-1)'nün yapılan çalışmalar sonucunda organizmanın ömür uzunluğu ile doğrudan bir bağlantısı olduğu kanıtlanmış durumdadır. C. elegans'da insülin/insülin benzeri büyüme faktörü-1 (IGF-1) reseptörü (IGF-1R)'nün ortoloğu olan DAF-2, insülin reseptör substratının (IRS) ve yolaktaki diğer proteinlerin fosforile edilmesini sağlayarak IIS sinyal yolağındaki sinyal iletimini başlatmaktadır.

İnsülin/IGF-1 sinyal yolu, tüm ökaryotlarda besin bulunabilirliğine yanıt olarak büyümeyi, metabolizmayı ve çoğalmayı kontrol eden evrimsel olarak korunmuş bir fosforilasyon zinciridir. C. elegans'taki tek forkhead box transkripsiyon faktörleri sınıf O (FoxO) homologu olan DAF-16, yaşlanma, gelişme, stres, metabolizma ve bağışıklık ile ilgili birçok gende transkripsiyonel değişiklikleri ortaya çıkarmak için gelen sinyalleri entegre eder. DAF-16 aktivitesinin ana düzenleyicisi, insülin / insülin benzeri büyüme faktörü 1 (IGF-1) sinyal (IIS) yoludur ve bu yolun azaltılması, solucanlar, sinekler, fareler ve insanlarda yaşam süresinin uzamasına yol açar.

IGF-sistemi hedef alan yeni yaklaşımlar son zamanlarda birçok kanser tedavisi için literatürde önemli bir yere sahiptir. Dolayısıyla, kanser ile ilişkili genleri içeren C. elegans suşlarında IGF sistemin kilit ligandlarından olan IGF-1, IGF-2 ve insülin etkilerinin ilk defa bu çalışma ile ortaya konması kanser tedavileri için yeni terapötik yolların tanımlanması açısından oldukça büyük önem taşımaktadır. Ayrıca OSI-906 ile yukarı akış IGF-1R blokajı C. elegans'ın yaşam süresi üzerine etkilerinin araştırılması IGF-sistem ve yaşlanma arasındaki bağlantıyı kurmaya öncülük edecek ve uzun ömürlülük ve yaşlanmayı geciktiren aşağı akış mekanizmalarını destekleyen çeşitli beslenme, genetik ve farmakolojik müdahalelerde bu sinerjik etkileşimin rolünün anlaşılmasına önemli katkılar sunacağı planlanmaktadır. Ayrıca normal ve diyabetojenik glukoz koşullarında IGF-1, IGF-2 ve insülin etkilerinin C elegans'ın yaşam uzunluğu üzerine etkilerinin araştırılması ve ilaç uygulama öncesi ve sonrasında C. elegans'ta insülin/IGF-1 sinyal (IIS) yolu bileşenlerinin gen ekspresyon seviyelerinin belirlenmesi açısından bu çalışma kanser tedavi sürecine yeni bir yaklaşım sunacaktır. Dolayısıyla projenin bu araştırmaları kapsayan şekilde olması ve araştırmanın literatüre ilk defa kazandırılacak olması yönünden özgün değeri oldukça yüksektir.