نام و نام خانوادگی: بهار مهدوی
عنوان پایان نامه: طراحی، ساخت و ارزیابی عملکرد یک mRNA چند ژنی با کاربرد بالقوه تولید سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسانی
رشته تحصیلی: زیست‌شناسی گرایش سلولی و مولکولی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر کیانوش درمیانی، دکتر محمد حسین نصر اصفهانی

چکیده:

فن‌آوری سلول‌های بنیادی پرتوان القایی یا به اختصار سلول‌های iPS، تأثیر بسزایی در پیشرفت بیولوژی سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی دارد. از سال 2006 تاکنون، تکنولوژی سلول‌های iPS به سرعت تکامل یافته و رویکردهای مختلفی جهت تولید سلول‌های iPS گسترش یافته است. در این میان، روش­های mRNA‌های تغییر یافته‌ی سنتزی و حامل‌های اپیزومالی به طور معمول برای تولید سلول‌های iPS غیر  الحاقی به کار می‌روند. mRNA‌های سنتز شده پتانسیل بسیار خوبی را برای دستیابی به سلول‌های iPS غیر  الحاقی ایمن و با کارایی بالا از خود نشان داده‌اند. با این حال، پایداری پایین mRNA‌ها ضرورت انتقال روزانه‌ی آن‌ها را موجب می‌شود که کاری پرهزینه و وقت‌گیر است. در مقابل DNA‌های اپیزومالی غیر  ویروسی، رویکردی نسبتاً آسان، کم هزینه و کم خطر را برای ارائه‌ی فاکتورهای برنامه‌ریزی مجدد به داخل سلول‌های سوماتیکی فراهم می‌کنند؛ اما در مقایسه با رویکردهای الحاقی کارایی این روش بسیار پایین است. برای غلبه بر این محدودیت‌ها در مطالعه‌ی حاضر، یک mRNA پلی‌سیسترونیک و یک پلاسمید خارج کروموزومی پلی‌سیسترونیک حاوی توالی تنظیم کننده‌ی پس از رونویسی ویروس هپاتیت Woodchuck یا به اختصار WPRE طراحی کرده و ساخته شد. توالی WPRE باعث بهبود پایداری mRNA‌های سنتز شده و mRNA‌های تولید شده در سلول‌های هدف گشته و به دنبال آن سطح بیان فاکتورهای القا کننده‌ی سلول‌های iPS را افزایش می‌دهد.

ما یک پلاسمید پلی‌سیسترونیک خارج کروموزومی پایدار را به عنوان یک ابزاری ساده و عملی برای تولید سلول‌های iPS گسترش دادیم. این حامل نسبتاً کوچک سطوح بالایی از بیان هم‌زمان چهار فاکتور برنامه‌ریزی مجدد با تیتر مشابه را که یک پارامتر حیاتی و مهم برای برنامه‌ریزی کارآمد و اصولی در نظر گرفته می‌شود نشان داد. علاوه بر این، یک mRNA سنتز شده‌ی پلی‌سیسترونیک پایدار را به عنوان یک ابزار بالقوه برای القای سلول‌های iPS ایمن و کارآمد توسعه دادیم. استفاده از کلاهک انتهای ′5، نوکلئوتیدهای تغییر یافته و دم پلی A انتهای ′3 در ساختار mRNA‌های سنتز شده، باعث افزایش پایداری و افزایش بازده ترجمه می‌شود. از طرف دیگر برای کاهش پاسخ‌های ایمنی سلولی، بعد از رونویسی در شرایط آزمایشگاهی تیمار با فسفاتاز انجام می‌گیرد تا منجر به حذف ′5 تری فسفات از انتهای mRNA‌های کلاهک‌گذاری نشده شود. علاوه بر این، بکارگیری توالی WPRE در انتهای ′3 کاست بیانی باعث افزایش نیمه‌ عمر mRNA و به دنبال آن افزایش بازده و پایداری بیان پروتئین در سلول‌های هدف می­گردد.

کلیدواژه:

سلول‌های iPS، پلی‌سیسترونیک، پپتید 2A، mRNA‌های تغییر یافته، پلاسمیدهای خارج کروموزومی، توالی WPRE

تاریخ دفاع: پاییز 1398