KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 25 Sayı: 4

HUVEC Hücre Hattında CRISPR/CAS9 için Polimerik Nanopartikül Tabanlı Transfeksiyon Ajanının Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Investigation of the Usability of Polymeric Nanoparticle-Based Transfection Agent for CRISPR/CAS9 in HUVEC Cell Line

Rizvan İmamoğlu(BARTIN ÜNİVERSİTESİ)0000-0002-6306-4760
Özlem Kaplan(ALANYA ALAADDIN KEYKUBAT UNIVERSITY)0000-0002-3052-4556
Mehmet Koray Gök(İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ-CERRAHPAŞA, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ)0000-0003-2497-9359
İsa Gökçe(TOKAT GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ)0000-0002-5023-9947
Sayfa
712–719
Yayın Tarihi
2025-08-04
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak, HUVEC hücre hattı için PβAE bazlı transfeksiyon ajanının transfeksiyon etkinliği %90-95 olarak belirlendi ve Western blot sonuçlarına göre CRISPR etkinliği %57,12 olarak hesaplandı.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Genom düzenleme teknolojisi birçok hastalığın teşhisi ve tedavisi için umut vadeden, popüler bir teknolojidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:CRISPR tabanlı genom düzenleme sisteminin amaçlanan insan vücudu hücrelerine güvenli ve etkili bir şekilde iletilmesi, sistemin sorunlarından biridir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak, HUVEC hücre hattı için PβAE bazlı transfeksiyon ajanının transfeksiyon etkinliği %90-95 olarak belirlendi ve Western blot sonuçlarına göre CRISPR etkinliği %57,12 olarak hesaplandı.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:CRISPR · Genom Düzenleme · HUVEC Hücre Hattı

Özet

Genom düzenleme teknolojisi birçok hastalığın teşhisi ve tedavisi için umut vadeden, popüler bir teknolojidir. Günümüzde genom düzenleme araştırmalarında kullanılan en popüler tekniklerden biri CRISPR/Cas sistemidir. CRISPR/Cas sistemi, kullanım kolaylığı, hızı ve uygun fiyatı nedeniyle teşhis ve tedavi uygulamaları için önemli bir potansiyele sahiptir. CRISPR tabanlı genom düzenleme sisteminin amaçlanan insan vücudu hücrelerine güvenli ve etkili bir şekilde iletilmesi, sistemin sorunlarından biridir. Bu çalışma, HUVEC hücre hattında PβAE tabanlı bir transfeksiyon ajanı kullanılarak CRISPR/Cas sistemi aracılığıyla COX-2 geninin susturulmasını araştırdı. HUVEC hücre hattında COX-2 geninin susturulmasını doğrulamak için Western blot analizi yapıldı ve COX-2 geninin susturulmasının bu hücrelerdeki hücre göçü üzerindeki etkileri incelendi. Sonuç olarak, HUVEC hücre hattı için PβAE bazlı transfeksiyon ajanının transfeksiyon etkinliği %90-95 olarak belirlendi ve Western blot sonuçlarına göre CRISPR etkinliği %57,12 olarak hesaplandı. Bu çalışmada kullanılan PβAE bazlı nanopartiküllerin, özellikle plazmid transfeksiyonunda, HUVEC hücre hattında CRISPR/Cas aracılı genom düzenlemede iyi bir transfeksiyon ajanı olarak kullanılabileceği ortaya konuldu.

Abstract

Genome editing technology is a promising, popular technology for diagnosing and treating many diseases. One of the most popular techniques utilized in genome editing research nowadays is the CRISPR/Cas system. The CRISPR/Cas system holds considerable potential for diagnostic and therapeutic applications due to its ease of use, speed, and affordability. The safe and effective delivery of the CRISPR-based genome editing system to the intended human body cells is one of the system's problems. This study investigated the silencing of the COX-2 gene via the CRISPR/Cas system using a PβAE-based transfection agent in the HUVEC cell line. Western blot analysis was performed to confirm COX-2 gene silencing in the HUVEC cell line, and the effects of COX-2 gene silencing on cell migration in these cells were examined. As a result, the transfection efficiency of the PβAE-based transfection agent for the HUVEC cell line was determined as 90-95%, and the CRISPR efficiency was calculated as 57.12% based on the Western blot results. It was revealed that the PβAE-based nanoparticles used in this study can be used as a good transfection agent in CRISPR/Cas-mediated genome editing in the HUVEC cell line, especially in plasmid transfection.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

İmamoğlu, R., Kaplan, Ö., Gök, M. K., Gökçe, İ. (2025). HUVEC Hücre Hattında CRISPR/CAS9 için Polimerik Nanopartikül Tabanlı Transfeksiyon Ajanının Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 25 Sayı: 4, 712–719. https://doi.org/10.35414/akufemubid.1584459

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (32)

  1. Anderson, D.G., Akinc, A., Hossain, N., Langer, R., 2005a-b. Structure/property studies of polymeric gene delivery using a library of poly(β-amino esters). Molecular Therapy, 11, 426-434. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2004.11.015
  2. Anderson, D.G., Green, J.J., Langer, R., 2008. A combinatorial polymer library approach yields insight into nonviral gene delivery. Acc Chem Res, 41, 749–759 https://doi.org/10.1021/ar7002336
  3. Auerbach, R., Lewis, R., Shinners, B., Kubai, L., Akhtar, N., 2003. Angiogenesis assays: A critical overview. Clin Chem, 49, 32-40 https://doi.org/10.1373/49.1.32
  4. Baylis, F., McLeod, M., 2017. First-in-human Phase 1 CRISPR Gene Editing Cancer Trials: Are We Ready? Curr Gene Ther, 17, 309-319. https://doi.org/10.2174/1566523217666171121165935
  5. Gaj, T., Gersbach, C.A., G.A., Barbas, C.F., 2013. ZFN, TALEN, and CRISPR/Cas-based methods for genome engineering: Trends in Biotechnology. Trends Biotechnol, 31, 397-405. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2013.04.004.
  6. Gök, M.K., Demir, K., Cevher, E., Pabuccuoğlu, S., Özgümüş, S., 2022. Efficient polycation non-viral gene delivery system with high buffering capacity and low molecular weight for primary cells: Branched poly(β-aminoester) containing primary, secondary and tertiary amine groups. Eur Polym J 166, 111046 https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2022.111046
  7. Guo, C., Ma, X., Gao, F., Guo, Y., 2023. Off-target effects in CRISPR/Cas9 gene editing Front Bioeng Biotechnol, 9;11:1143157 https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1143157
  8. Hosur, V., Low, B.E., Wiles, M. V., 2023. Genetic modification of mice using CRISPR-Cas9: Best practices and practical concepts explained, in: Rigor and Reproducibility in Genetics and Genomics, 425-452 https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817218-6.00018-8
  9. Hryhorowicz, M., Lipiński, D., Zeyland, J., 2023. Evolution of CRISPR/Cas Systems for Precise Genome Editing. Int J Mol Sci, 18;24(18):14233. https://doi.org/10.3390/ijms241814233
  10. İmamoğlu, R., Kaplan, Ö., Gök, M.K., Gökçe, İ., 2022. Polymer-Based Transfection Agents Used in Crispr-Cas9 System. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 11,151-156 https://doi.org/10.46810/tdfd.795053
  11. Kang, Y.K., Kwon, K., Ryu, J.S., Lee, H.N., Park, C., Chung, H.J., 2017. Nonviral Genome Editing Based on a Polymer-Derivatized CRISPR Nanocomplex for Targeting Bacterial Pathogens and Antibiotic Resistance. Bioconjug Chem, 28, 957-967 https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.6b00676
  12. Kaplan, Ö., Gökşen Tosun, N., Özgür, A., Erden Tayhan, S., Bilgin, S., Türkekul, İ., Gökce, İ., 2021. Microwave-assisted green synthesis of silver nanoparticles using crude extracts of Boletus edulis and Coriolus versicolor: Characterization, anticancer, antimicrobial and wound healing activities. J Drug Deliv Sci Technol 64, 102641. https://doi.org/10.1016/J.JDDST.2021.102641
  13. Kaplan, Ö., İmamoğlu, R., Şahingöz, İ., Gökçe, İ., 2021. Recombinant production of Thermus aquaticus single-strand binding protein for usage as PCR enhancer. International Advanced Researches and Engineering Journal 5, 42–46. https://doi.org/10.35860/IAREJ.766741
  14. Karlsson, J., Rhodes, K.R., Green, J.J., Tzeng, S.Y., 2020a-b. Poly(beta-amino ester)s as gene delivery vehicles: challenges and opportunities. Expert Opin Drug Deliv, 31;17(10):1395–1410. https://doi.org/10.1080/17425247.2020.1796628
  15. Khoshandam, M., Soltaninejad, H., Mousazadeh, M., Hamidieh, A.A., Hosseinkhani, S., 2024. Clinical applications of the CRISPR/Cas9 genome-editing system: Delivery options and challenges in precision medicine. Genes Dis, 11, 268-282. https://doi.org/10.1016/j.gendis.2023.02.027
  16. Kuduğ, H., Ataman, B., İmamoğlu, R., Düzgün, D., Gökçe, İ., 2019. Production of red fluorescent protein (mCherry) in an inducible E. coli expression system in a bioreactor, purification and characterization. International Advanced Researches and Engineering Journal 3, 20–25.
  17. Kuhn, J., Lin, Y., Krhac Levacic, A., Al Danaf, N., Peng, L., Höhn, M., Lamb, D.C., Wagner, E., Lächelt, U., 2020. Delivery of Cas9/sgRNA Ribonucleoprotein Complexes via Hydroxystearyl Oligoamino Amides. Bioconjug Chem, 31, 29–742. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.9b00853
  18. Liu, B.Y., He, X.Y., Xu, C., Xu, L., Ai, S.L., Cheng, S.X., Zhuo, R.X., 2018. A Dual-Targeting Delivery System for Effective Genome Editing and in Situ Detecting Related Protein Expression in Edited Cells. Biomacromolecules, 19, 2957-2968. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.8b00511
  19. Liu, C., Zhang, L., Liu, H., Cheng, K., 2017. Delivery strategies of the CRISPR-Cas9 gene-editing system for therapeutic applications. Journal of Controlled Release, 28, 17-26. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.09.012
  20. Liu, D., Ji, L., Wang, Y., Zheng, L., 2013. Cyclooxygenase-2 Expression, Prostacyclin Production and Endothelial Protection of High-density Lipoprotein. Cardiovascular & Hematological Disorders-Drug Targets, 12, 98-105. https://doi.org/10.2174/1871529x11202020098
  21. Lynn, D.M., Langer, R., 2000a-b. Degradable poly(β-amino esters): Synthesis, characterization, and self-assembly with plasmid DNA. J Am Chem Soc 122, 0761–10768. https://doi.org/10.1021/ja0015388
  22. Mirón-Barroso, S., Correia, J.S., Frampton, A.E., Lythgoe, M.P., Clark, J., Tookman, L., Ottaviani, S., Castellano, L., Porter, A.E., Georgiou, T.K., Krell, J., 2022. Polymeric Carriers for Delivery of RNA Cancer Therapeutics. Noncoding RNA, 8, 58. https://doi.org/10.3390/ncrna8040058
  23. Nie, D., Guo, T., Yue, M., Li, W., Zong, X., Zhu, Y., Huang, J., Lin, M., 2022. Research Progress on Nanoparticles-Based CRISPR/Cas9 System for Targeted Therapy of Tumors. Biomolecules, 5, 1239. https://doi.org/10.3390/biom12091239
  24. Ricciotti, E., Fitzgerald, G.A., 2011. Prostaglandins and inflammation. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 31, 986-1000. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.110.207449
  25. Rouzer, C.A., Marnett, L.J., 2009. Cyclooxygenases: Structural and functional insights. J Lipid Res, 50, 29-34 https://doi.org/10.1194/jlr.R800042-JLR200
  26. Songur, M., Bilgin, S., Erden Tayhan, S., Gökçe, İ., 2020. Investigation of Anti-proliferative and Anti-migratory Properties of Recombinant J2-C2 Against Tumor Cells. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 10, 2943-2951 https://doi.org/10.21597/jist.730267
  27. Tao, Y., Hou, X., Zuo, F., Li, X., Pang, Y., Jiang, G., 2019. Application of nanoparticle-based siRNA and CRISPR/Cas9 delivery systems in gene-targeted therapy. Nanomedicine, 14, 511-514. https://doi.org/10.2217/nnm-2018-0522
  28. Wang, Xianqing, Li, Y., A, S., Lyu, J., Wang, Xi, He, Z., Lara-Sáez, I., Li, M., Wang, W., 2024. Cyclization-enhanced poly(β-amino ester)s vectors for efficient CRISPR gene editing therapy. Journal of Controlled Release, 368, 444-452. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.02.032
  29. Wu, G.F., Luo, J., Rana, J.S., Laham, R., Sellke, F.W., Li, J., 2006. Involvement of COX-2 in VEGF-induced angiogenesis via P38 and JNK pathways in vascular endothelial cells. Cardiovasc Res, 69, 512–519. https://doi.org/10.1016/j.cardiores.2005.09.019
  30. Yin, Q., Gao, Y., Zhang, Z., Zhang, P., Li, Y., 2011. Bioreducible poly (β-amino esters)/shRNA complex nanoparticles for efficient RNA delivery. Journal of Controlled Release, 151, 35-44. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2010.12.014
  31. Zhang, F., Wen, Y., Guo, X., 2014. CRISPR/Cas9 for genome editing: Progress, implications and challenges. Hum Mol Genet 23, 40-46. https://doi.org/10.1093/hmg/ddu125
  32. Zhou, S., Li, Y., Wu, Q., Gong, C., 2024. Nanotechnology-based CRISPR/Cas9 delivery system for genome editing in cancer treatment. MedComm- Biomaterials and Applications, 176, 113891. https://doi.org/10.1002/mba2.70