عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر ممانعتی DMSO در بروز اپوپتوز و توقف چرخه ی سلولی T-۴۷D به منظور مطالعه ی افزایش توان زیستی سلول ها در دماهای پایین
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم‌سلولی‌مولکولی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: ۴۶۹۴;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52498
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- لعیا علی اصغری
- استاد راهنما
- شاهرخ صفریان
- چکیده
- حفاظت سرمایی فرآیندی است که طی آن انواع مختلف سامانههای زیستی توسط سرمادهی در دماهای بسیار پایین (?C 196- نقطه‌ی جوش نیتروژن مایع) برای مقاصد گوناگون نگهداری می‌شوند. در سامانههای زیستی مختلف، عدم مشاهدهی بازگشت توان حیاتی سلولها به میزان بهینه پس از فرآیند ذوب، محققین را بر آن داشته است که به مطالعهی دلایل وقوع این امر بپردازند. کاهش توان حیاتی سلولها پس از فرآیند ذوب میتواند به علت راه افتادن مسیرهای متفاوت مرگ سلولی (نکروز، آپوپتوز و اتوفاژی) و یا به دام افتادن چرخهی سلولی در فازهای مختلف و عدم پیشرفت طبیعی این چرخه پس از فرآیند ذوب باشد. از این رو در این مطالعه به بررسی فعال شدن احتمالی مسیر مرگ آپوپتوزی سلول و توقف احتمالی چرخهی تقسیم سلولی پس از فرآیند انجماد در مدل سلولی T-47D در حضور مادهی ضد انجماد DMSO پرداخته شده است. نتایج آزمون MTT نشان داد که در زمان 24 ساعت پس از ذوب سلولها کمترین بازگشت حیاتی را در تمامی غلظتهای DMSO داشتهاند. همچنین میانگین توان حیاتی سلولها با افزایش غلظت DMSO مورد استفاده در تمامی زمانهای مورد مطالعه افزایش داشته است. بررسی بیان ژنهای دخیل در بروز آپوپتوز در زمان 24 ساعت پس از ذوب نشان داد که بیان ژن aif در اثر تیمار سرمایی افزایش یافته است که این امر میتواند موید به راه افتادن مسیر آپوپتوز مستقل از کاسپازها باشد. افزایش بیان ژن aif با افزایش غلظت DMSO به کار رفته کاهش مییابد که نمایانگر رشد اثر حفاظتی DMSO در ممانعت از بروز تنش سرمایی میباشد. جالب است که مسیر آپوپتوزی وابسته به کاسپاز علیرغم افزایش بیان ژن caspase-3، به علت افزایش بیان ژن dff45 و در عین حال کاهش بیان ژن dff40، متوقف شده است. بررسی بیان ژنهای دخیل در توقف چرخهی سلولی نیز نشان دهندهی توقف این چرخه در فاز G1 در تیمارهای سرمایی انجام شده با غلظتهای 5% و 10% از DMSO میباشد. نگاهی به روند افزایش و کاهش بیان ژنهای دخیل در مسیر آپوپتوز و توقف چرخهی سلولی نشان دهندهی آن است که با افزایش غلظت DMSO به عنوان مادهی ضد انجماد میزان مرگ سلولی وابسته به AIF و توقف در چرخهی سلولی کاهش مییابد و سلولهای T-47D به شرایط طبیعی رشد و تکثیر خود باز میگردند که این موضوع با افزایش توان حیاتی سلولها در غلظتهای بالای DMSO کاملا سازگار است.
- Abstract
- Cryopreservation is a process, which is used to preserve different types of biological systems in very low temperatures (usually the boiling point of liquid nitrogen, -196?C) for a variety of purposes. Suboptimal viability of different cells after thawing has promoted the researchers to study the reasons of this reduced viability. Activation of different cell death pathways (such as necrosis, apoptosis and autophagy) or cell cycle arrest may provide an explanation for the reduction of cell viability after thawing. With regard to this hypothesis, we examined the possible activation of apoptotic pathway and cell cycle arrest during cryopreservation of T-47D cell line in the presence of DMSO (Dimethyl Sulfoxide) as a cryoprotectant with different concentrations. The MTT assay results showed that 24 hours after thawing, viability of the cells was in the lowest level relative to the fresh cells and cell viability was increased with increment of DMSO concentration. Gene expression analysis 24 hours after thawing showed that Caspase-independent apoptotic pathway was activated because of the overexpression of aif and the expression level of this gene was decreased with increment of DMSO concentration. Moreover, the overexpression of caspase-3 could not ensure the activation of Caspase-mediated apoptotic pathway since the transcription level of dff45/dff40 was increased. Analysis of the expression level of cell cycle related genes indicated that G1 phase arrest had occurred in cryopreserved cells with 5% and 10% of DMSO. With respect to these data, we can conclude that higher concentrations of DMSO as a cryoprotectant can reduce cell death and cell cycle arrest and provide higher protective effects for the cells.
