Farede uzun süreli kalopi kısıtlamasının oksidatif fosforilasyon kompleksleri üzerindeki etkisinin BN-page tekniğiyle araştırılması

Abstract

VI. ÖZET Mitokondriyal elektron transport zincirinden elektron kaçağı sonucu oluşan serbest radikallerin, mitokondride ve hücrede oluşturduğu, gittikçe artan hasar, yaşlanmanın en önemli nedenlerinden birisi olarak kabul edilmektedir. Uzun süreli kalori kısıtlaması, türe özgü ortalama ve maksimum yaşam sürelerini uzattığı bilinen en etkili yöntemdir. Kalori kısıtlamasıyla sağlanan bu etkinin, serbest radikal oluşumunun azalmasına bağlı olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmada uzun süreli kalori kısıtlamasının oksidatif fosforilasyon kompleksleri (I, II, III, IV, V) üzerindeki etkisi, Blue-Native PAGE tekniği kullanılarak araştırıldı. Çalışmada 15'i kontrol, 15'i kalori kısıtlaması grubu olmak üzere 30 adet dişi Swiss Albino balb/c fare kullanıldı. Kontrol grubu sınırsız, kalori kısıtlaması grubu ise gün aşırı olmak üzere, toplam 66 hafta süreyle beslendi. Kontrol grubunda 3'ü meme kanserine bağlı, 2'si nedeni bilinmeyen toplam 5 ölüm gözlendi. Kalori kısıtlaması grubunda ise çalışma süresince ölüm vakası gözlenmedi. Oksidatif fosforilasyon komplekslerinin analizi, beyin dokusundan elde edilen mitokondriyal fraksiyonda yapıldı. Bu fraksiyonlardan elde edilen estraktlara ait total protein değerlerinin, kontrol grubunda anlamlı düşük olduğu tespit edildi (p< 0.01). Elektroforez sonuçlarına göre, kontrol grubunda, kompleks IV düzeyi anlamlı düşük (p< 0.05), kompleks V düzeyi çok anlamlı yüksek (p< 0.001) ve kompleks MI/İV oranı ise anlamlı yüksek (p< 0.01) olarak saptandı. Kontrol grubunda mitokondriyal fraksiyondan elde edilen ekstraktlara ait protein düzeylerinin ve kompleks IV ün düşük, kompleks III/IV oranının yüksek bulunmasının yaşlanmanın serbest radikal teorisiyle uyumlu olabileceği değerlendirildi. Kompleks V düzeyinin kontrol grubunda yüksek olmasının ise, yaşlanmayla birlikte mitokondriyal gen ekspresyonunda görülen artıştan ve mitokondri içine protein taşınmasını sağlayan mekanizmaların bozulmasından kaynaklanabileceği, ayrıca kanser insidansında görülen artış mekanizmalarının açıklanmasına katkı sağlayabileceği düşünüldü. 72

VII. SUMMARY The gradually increasing mitochondrial and cellular damage caused by the free radicals produced by the leakage of the electrons from the mitochondrial electron transport chain, is accepted as a leading cause of aging. Long term caloric restriction is the best method known to increase the species specific average and maximum life spans. This effect is thought to be due to a decrease in the free radical production. In this study, the effect of long term caloric restriction on the oxidative phosphorylation complexes (I, II, III, IV, V) was investigated by using the Blue-Native PAGE technique. 30 female Swiss Albino balb/c mice comprising 15 of control group and 15 of caloric restriction group were used and the groups were fed ad libitum and on alternate days respectively during 66 weeks. In the control group 5 mice were died, 3 of them from breast cancer and 2 from unexplained cause. No death cases were observed in the caloric restriction group during the study. The analysis of the oxidative phosphorylation chain complexes was performed on the extracts from the mitochondrial fractions of brain tissues. In the control group total protein values of these extracts were found significantly lower (p< 0.01). According to the results of the electrophoretic studies, in the control group, complex IV levels was found significantly lower (p<0.05), complex V levels very significantly higher (p< 0.001) and the ratios of complex 1 1 l/l V significantly higher (p< 0.01). It was evaluated that the findings of low protein levels of the extracts from the mitochondrial fractions, low levels of complex IV, and high ratios of the complex lll/IV in the control group can be compatible with the free radical theory of aging. Also it can be supposed that high complex V level in the control group might arise from the increase in mitochondrial gene expression and damage to the mitochondrial protein import machinery during aging. It has been also concluded that those high levels of complex V might contribute to the explanation of the mechanisms with respect to the increase observed in cancer incidence during aging. 73