Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
6 results
Search Results
Master Thesis Machine Learning-Assisted and Fluorescence Protein-based Biosensor Design for Amyloid-Beta Detection(01. Izmir Institute of Technology, 2025) Baydur, Şefika; Uyar, Arzu; 03.01. Department of Bioengineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyYeşil Floresan Proteinler (GFP) ve kimerik türevleri, floresans temelli biyolojik çalışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tezde, floresan ve floresan olmayan GFP varyantları arasındaki yapısal ve dinamik farklılıkları araştırmak için moleküler dinamik (MD) simülasyonları kullanılmıştır. MD simülasyonları sırasında, floresan GFP varyantları tarafından oluşturulan konformasyonlar 'floresan' sınıfına, floresan olmayan varyantların konformasyonları ise 'floresan olmayan' sınıfına atanmıştır. Elde edilen konformasyonların alfa karbon (Cα) koordinatları, makine öğrenimi (ML) uygulamaları için üç boyutlu bir veri seti oluşturmuştur. Bu iki durumu dinamik özelliklerine göre sınıflandırmak amacıyla Doğrusal Diskriminant Analizi (LDA) uygulanmıştır. Bu bulgulara dayanarak, literatürdeki patentli bir vektör yapısı temel alınarak, amiloid-β 1–42 ve GFP'yi 14 amino asitlik bir bağlayıcı aracılığıyla birleştiren hesaplamalı bir kimerik GFP modeli oluşturulmuştur. Kimerik protein AlphaFold kullanılarak modellenmiş ve yapısal stabilitesini değerlendirmek için MD simülasyonlarına tabi tutulmuştur. Floresan sinyal üretme potansiyelini değerlendirmek amacıyla, tetramerik ve monomerik Aβ₁₋₄₂ proteinleri kimerik GFP yapısına moleküler kenetleme ile yerleştirilmiş ve yeni kompleksler oluşturulmuştur. Her bir kompleks MD simülasyonlarına tabi tutulmuş ve konformasyonları daha sonra LDA modeli kullanılarak analiz edilmiştir. Bu bütüncül hesaplamalı yaklaşım, GFP tabanlı biyosensörlerin yapısal dinamikleri ve bunların amiloid tespiti potansiyeli hakkında içgörüler sunmaktadırMaster Thesis Methylene Blue (mb) Loaded Zif-8 Synthesis, Characterization and Investigation of Photodynamic Therapy Activity on Breast Cancer(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Öztürk, Pınar; Mohamed, Gülşah ŞanlıGünümüzde meme kanserinin teşhis ve tedavisinde çeşitli yöntemler kullanılmasına rağmen, geleneksel yöntemlerin ilaç direnci, ilaç sitotoksisitesi, metastaz ve nüks gibi dezavantajları vardır. Bu nedenle, hastalığın erken teşhisi ve tedavi sürecinin iyileştirilmesi için yeni yöntemler geliştirilmesi gerekmektedir. Fotodinamik tanı ve tedavi, son yıllarda bu bağlamda önem kazanan bir yaklaşımdır. Bu çalışmanın temel amacı, metal-organik iskeleleri ilk kez fotodinamik tedavi ile birlikte metilen mavisinin meme kanseri tedavi sürecine dahil etmek için kullanmaktır. Metilen mavisi kullanılan nano-taşıma sistemi, meme kanseri hücre hatları MDA-MB231 ve MCF-7 üzerindeki sitotoksik etkisi açısından incelenmiştir. ZIF-8'in bozunarak hücrelere çinko sağlaması nedeniyle, bu malzemenin fotodinamik tedaviye ek olarak terapötik bir özellik göstermesi beklenmiştir. Ayrıca, tek bir nanopartikül içerisinde birden fazla sitotoksik bileşenin birleştirilmesi ve bunların kombine etkileri değerlendirilmiştir. Yeni nesil nano taşıyıcılar, metilen mavisini düşük pH'a sahip kanser hücrelerinde spesifik olarak salmak üzere tasarlanmış olup, sağlıklı dokulara zarar vermekten kaçınılarak tedavi sürecinin kalitesinin artırılması hedeflenmiştirMaster Thesis Development and Investigation of the Efficacy of Lapatinib Loaded Targeted Drug Delivery Nanosystem for Breast Cancer Treatment(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Aslan, Ezgi; Mohamed, Gülşah ŞanlıMevcut tedavi yöntemlerinin sınırlamaları ve yan etkilerinden dolayı, meme kanseri tedavisinde kemoterapötiklerin kullanıldığı hedefe yönelik ilaç taşıyıcı sistemler son yıllarda geniş çapta araştırılmaktadır. Metal organik çerçevelerden (MOF) biri olan zeolitik imidazolat çerçeve-8 (ZIF-8) içinde kapsüllenen kanser ilacı lapatinibin (LAP) sentezi, karakterizasyonu, biyouyumluluk çalışmaları yapıldı ve sitotoksik etkileri iki farklı kanser hücre hattında ortaya çıkarıldı. ZIF-8 içerisine kapsüllenen LAP (LAP@ZIF-8), %72,42 kapsülleme verimliliği ve %6,55 ilaç yüklemesi ile sentezlendi. LAP@ZIF-8'in parçacık boyutunu ve görüntülerini, hidrodinamik çapını, zeta potansiyelini, kimyasal içeriğini, fonksiyonel grupları/kimyasal bağları, kristalliğini/yapısını ve son olarak termal özelliklerini belirlemek için çeşitli karakterizasyon analizleri kullanılmış ve değerlendirilmiştir. pH 7.4'e kıyasla pH 5.5'teki salım yeteneği, ilacın asidik tümör mikro ortamında kontrollü salımını gösterdi. Serum protein bağlama çalışması sonucu LAP@ZIF-8'in biyouyumlu olduğunu gösterirken, hemoliz deneyi hemouyumlu olduğunu, taze kana zararsız olduğunu ve biyolojik olarak pratik uygulamalarda kullanılabileceğini gösterdi. SKBR-3 hücre hattındaki LAP@ZIF-8'in IC50 değeri, 24 saat, 48 saat ve 72 saatlik inkübasyon süresinden sonra sırasıyla 9,38, 3,81 ve 1,20 μg/mL idi. MCF-7 hücre hattındaki LAP@ZIF-8'in IC50 değeri, 24 saat, 48 saat ve 72 saatlik inkübasyon süresinden sonra sırasıyla 22,05, 16,13 ve 9,14 μg/mL idi. Geliştirilen LAP@ZIF-8 nanopartikül sisteminin meme kanseri tedavisinde kullanım için optimal terapötik etkiyi elde etme potansiyeline sahip olduğu düşünülmektedir.Master Thesis Expression, Purification and Preliminary Functional Characterization of the Acidianus Two-Tailed Virus Tnpb Endonucleases(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Burgeia, Arwa Saleh; Oke, MuseTnpB is an RNA-guided endonuclease encoded in the IS200/605 transposon family. It forms a complex with a self-encoded ωRNA that directs TnpB to an appropriate target DNA sequence for activity. DNA cleavage at the target site promotes homologous recombination thus ensuring propagation of IS200/605 elements. Although IS200/605 elements are abundant in prokaryotic genomes, they are rarely found in viruses. However, the Acidianus two-tailed virus (ATV), which possesses 72 genes, encodes four TnpB proteins (gp10, gp40, gp43 and gp68). In this study, bioinformatics analysis of all ATV tnpB genes demonstrated that they were all solo tnpB genes and therefore could be classified as part of the IS1341 group. TnpB proteins are characterized by having a DED catalytic site motif and a C-terminal C4 zinc finger motif. Although the ATV gp10 protein retains the DED active site motif found in most TnpB proteins, the other ATV TnpB proteins possess a different amino acid instead of the Glu residue. Additionally, the ATV TnpB proteins possess the C4 zinc finger motif except for ATV gp40, which possesses three cysteine residues. All four ATV tnpB genes were cloned and expressed in the heterologous Escherichia coli host. The gp40 and gp68 proteins were purified using Ni2+ -NTA and gel filtration chromatography. Although gp68 appears to bind to DNA, there is insufficient evidence for RNA binding. Cleavage assays revealed that gp68 demonstrated nonspecific DNA nickase and cleavage activities. The significance of this study and the broader implications regarding the possible role of TnpB in virus survival are discussed.Master Thesis Identification of Allosteric Control in Proteins Using Computational Methods(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Güneş, Sude; Uyar, Arzu; Sezgin, Hümeyra TaşkentThe prediction of orthosteric, allosteric, and cryptic sites through computational approaches is significant for drug discovery studies. To this extent, a ligand binding site prediction method called Essential Site Scanning Analysis (ESSA) was used to investigate allosteric and cryptic sites of TEM-1 beta-lactamase, cell division protein kinase 2, and galactokinase by applying various cutoff values (7 Å, 10 Å, 11 Å, and 13 Å) and combining 10/20 modes in this study. On the other hand, molecular dynamics (MD) and ClustENMD were performed to investigate hGALK1 enzyme dynamics. In addition, Principal Component Analysis (PCA) was applied to investigate collective motions in the presence and the absence of an allosteric inhibitor in hGALK1. The ligand binding sites of hGALK1 were investigated using frames obtained from MD and ClustENMD. According to the findings, the application of combined 10/20 modes improved the success of the ESSA method. Moreover, binding site prediction success demonstrated variation in the presence of different cutoff values and conformations. Different cutoff values demonstrated success in the prediction of allosteric and orthosteric sites highlighting the role of contacting atoms in the Gaussian Network Model (GNM) calculations. To this extent, the combination of results from various cutoff values has the potential to improve the allosteric site prediction success of the ESSA method.Master Thesis Investigation of Conformational Changes in Antibodies Using Computational Methods(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Aygen, Mehmet Emin; Uyar, ArzuAntikorlar, insan vücudunda lenf düğümlerinde ve kanda dolaşan, antijenleri tespit ve nötralize eden büyük proteinlerdir. Antijenler epitop bölgelerinden etkileşime girerken, antikorlar paratop bölgelerinden etkileşime girerek spesifik olarak birbirlerine bağlanırlar. Proteinler olarak antikorlar dinamik yapılardır ve konformasyonel değişikliklere uğrarlar. Antijenler ve antikorlar arasındaki spesifik bağlanmanın bir sonucu olarak, her iki yapıda da büyük veya küçük konformasyonel değişikliklere yol açan bir alosterik etki meydana gelebilir. Hesaplamalı bilimler yöntemleri kullanılarak antikorlar, antijenler ve bunların komplekslerindeki alosterik etkinin detaylı olarak çalışılmadığı görülmüştür. Bu tez, antijen-antikor etkileşimi sonucunda oluşan kompleks yapıda alosterik değişimlerin meydana geldiği kritik amino asit bölgelerinin hesaplamalı yöntemler kullanılarak belirlenmesini amaçlamaktadır. Bu amaca ulaşmak için Protein Veri Bankası'ndan (PDB) seçilen yapılara 'Temel Bölge Tarama Analizi (ESSA)' yöntemi uygulanarak antijen ve antikorlar üzerindeki olası ligand/protein bağlanma bölgeleri tahmin edilmiştir. Antikorlar, özellikle tamamlayıcılığı belirleyen bölgeler (CDRs) ve antijenler üzerindeki kritik amino asitler incelenen çoğu yapı için başarılı bir şekilde tahmin edilmiştir. Ayrıca, başarısız olunan yapılar için ilave araştırmalar yapılmış ve 'ClustENMD' yöntemi kullanılarak konformasyonel örneklemeler geliştirilmiştir. İyileşmiş ESSA sonuçları elde edilmiş ve CDR'lar üzerindeki bazı amino asitler tespit edilmiştir. Yapı dinamiği üzerinden potansiyel bir alosterik etkiye sahip kritik amino asitlerin tespiti, terapötik monoclonal antikorların (mAb) geliştirilmesine potansiyel olarak katkıda bulunabilir. Bu tez, antikorların ve antijenlerin içsel dinamiklerinin daha iyi anlaşılmasını ve gözlemlenmesini sağlayacaktır.