Bakır etki mekanizmasının saccharomyces cerevısıae'de sistem düzeyinde araştırılması

Bakır, birçok biyolojik sürecin düzgün işleyebilmesi için gerekli olması sebebiyle tüm canlı sistemler için elzem olan bir eser elementtir. Bakır alımı, taşınımı, kullanımı ve atılımı mekanizmalarını kapsayan bakır homeostazının insanda çeşitli hastalıklarda bozulmuş olması, hücre içindeki bakır seviyelerinin dengede tutulmasının önemini vurgulamaktadır. Mayada ve insandaki bakır denge sistemlerinin yüksek orandaki benzerliği, Saccharomyces cerevisiae'yi bakır taşınımı ile ilgili çalışmalar için ideal ökaryotik bir model organizma haline getirmektedir. Bu tezde, bakırın maya hücreleri üzerindeki etkisi bütünleşik sistem biyolojisi yaklaşımları ile incelenmiştir. Bakır taşınımında rol alan CCC2 genini içermeyen mutant hücrelerin ve de referans olarak HO genini içermeyen hücrelerin dinamik gen anlatımı düzeyindeki yanıtı, genom düzeyindeki gen anlatım düzeylerindeki değişiklikler temel alınarak değerlendirilmiştir. Pertürbasyon tepki deneylerinin hem hücre içindeki tepki mekanizmalarının hem de dinamik değişikliklerin anlaşılmasına imkan sağladığı gerçeğinden hareketle, bakır etkisini incelemek için bakır impuls deneyleri gerçekleştirilmiştir. Suşlar, kemostat kültürlerinde bakır içermeyen ortam koşullarında büyütülmüş ve ortama fazla ancak toksik olmayan miktarda bakır ilave edilmiştir. Suşların dinamik gen anlatım profillerinin araştırılması, bakır ve demir homeostazının yanı sıra strese cevap, sülfür bileşiği metabolizması, DNA onarımı ve solunum kompleksi biyogenezini içeren birçok biyolojik işlemde bakıra yanıt olarak meydana gelen ve suşlar arasında özellikle beşinci dakikadan itibaren farklılaşan değişikliklere ilişkin fikir vermiştir. Kurulan bakır algılama ağı içinde istatistiksel olarak anlamlı ölçüde korelasyonlu yolların belirlenmesi, birçok proteinin bakırın algılanması ve/veya taşınımında rol alıyor olabileceğini ve ayrıca bakır homeostazisinin mRNA seviyesinde kontrol edildiğini ve mRNA bozulma yolaklarının bu düzenlemede merkezi bir rol oynuyor olabileceğini göstermiştir.