Transcriptomic alterations in the aged brain with and without dietary and dietary-mimetic manipulations

Beyin üzerindeki birçok genetik ve çevresel etkinin yanı sıra, yaşlanmanın kendisi de bilişsel gerileme için önemli bir risk faktörüdür ve bu çağımızda sürekli artan nüfus yaşı ile birlikte yaşlanma araştırmalarını çok önemli bir hale getirmektedir. Bu tez çalışmasının birinci deneysel bölümünde üç farklı yaş grubunda yaşlanan zebra balığı beynindeki gen ekspresyon farklılıklarını keşfetmeyi amaçladık. Anlatımları tüm deneylerde yaşla birlikte tutarlı bir şekilde azalan gjc2 (CX47) ve alcamb (ALCAM) hücre yapışma genlerini belirledik. Alcamb'nin ayrıca nöroinflamasyonla da ilişkili olduğu, nöroinflamasyonun da yaşlanma karşıtı besin müdahaleleri ile düşürüldüğü bilinmektedir. Buradan yola çıkarak, ikinci kısımda, yaşlanma sırasında nörobiyolojik değişiklikleri tersine çevirmek ve güvenilir bir terapötik yaklaşım önerebilmek adına yaşlanan zebra balığı üzerinde kalori kısıtlaması (CR) ve aşırı besleme (OF) olmak üzere 12 haftalık iki zıt besin müdahalesi uyguladık. Bu diyetlerle, proliferasyondan inflamasyona kadar yaşlanmayla ilişkilendirilmiş anahtar kavramlarla ilgili seçilmiş genlerin protein ve anlatım düzeyi farklılıklarını ölçtük. Sonuçlar bize, OF uygulamasının ardından CR diyetine kıyasla sox2 gen ekspresyonlarının önemli ölçüde arttığını ve myca ve tp53 mRNA düzeylerinin ileri yaşla birlikte önemli ölçüde azaldığını gösterdi. alcamb ve tfdp1 anlatım seviyelerinin de diğer gruplara kıyasla CR ile marjinal anlamlı olarak azaldığı gözlemlendi. Bu sırada, Ad-libitum (AL) beslemesine kıyasla CR ile gen anlatım farklılıklarının değerlendirilmesi amacıyla mikrodizi yöntemi kullanılarak başka bir transkriptomik yaklaşım da yürüttük. Bu doğrultuda, son olarak üçüncü bölümde, CR'in zebra balığı beyinlerindeki diğer birkaç fonksiyonel düzenleyici yol arasında hücre döngüsü düzenlemesinde değişikliklere neden olduğunu bulduk. Olası bir CR düzenleyicisi olarak CR ile anlatımı azalan gösteren tfdp1 genini belirledik. Daha sonra, bir CR taklidi oluşturabilmek adına, tfdp1 genini knockdown edebilmek için hem zebra balığı embriyosuna hem de yetişkinlere morfolino oligo (MO) enjeksiyonları yaptık. Enjeksiyonlar hem embriyo hem de yetişkinlerde Tfdp1 protein seviyelerini değiştirmeyi başaramadı. Fakat, embriyo 8ng tfdp1-MO enjeksiyonlarının, tfdp1'in anlatımlarını düzenlediği hedef genleri arasında yer alan myca ve tp53 'nin anlatım seviyelerini önemli ölçüde artırdığını gördük. İncelemelerimizin sağlıklı beyin yaşlanmasına ışık tutabileceğine ve yeni ilaç hedefleri önerebileceğini umuyoruz.