KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Biyolojik Çeşitlilik ve Koruma / 2026 / Volume: 19 Issue: 3

Deniz Kestanesi Paracentrotus lividus (P. Lividus)'ta döllenme ve embriyogenez sırasında sialik asit kompozisyonundaki dinamik değişimler

Dynamic changes in sialic acid composition during fertilization and embryogenesis in the Sea Urchin Paracentrotus lividus (P. lividus)

Hakan Coskun(Boston Children's Hospital)0000-0002-7581-3060
Umut Şahar(EGE ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ, BİYOLOJİ BÖLÜMÜ, MOLEKÜLER BİYOLOJİ ANABİLİM DALI)0000-0002-2200-6986
Savaş İzzetoğlu(EGE ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ, BİYOLOJİ BÖLÜMÜ, MOLEKÜLER BİYOLOJİ ANABİLİM DALI)0000-0002-1546-1083
Remziye Deveci(EGE ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ, BİYOLOJİ BÖLÜMÜ, MOLEKÜLER BİYOLOJİ ANABİLİM DALI)0000-0003-3367-9075
Sabire Karaçalı(EGE ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ, BİYOLOJİ BÖLÜMÜ, MOLEKÜLER BİYOLOJİ ANABİLİM DALI)0000-0002-5793-5478
Sayfa
—
Yayın Tarihi
2026-09-15
🏛️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)

Bulgular: Embriyonik gelişim boyunca Neu5Ac, Neu5Gc ve beş O-asetillenmiş türev dahil olmak üzere yedi sialik asit türü tanımlanmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Amaç: Bu çalışmanın amacı, deniz kestanesi Paracentrotus lividus (P. lividus)'un embriyonik gelişimi sırasında sialik asit bileşimindeki dinamik değişimleri incelemek ve sialik asit bileşimindeki evreye özgü farklılıkları değerlendirmektir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Metod: DMB türevlendirmesini takiben kapiler LC–ESI–MS/MS kullanılarak; döllenmemiş yumurtalarda ve döllenmiş yumurta, 4-hücre, 128-hücre, blastula, gastrula ve pluteus evrelerindeki embriyolarda sialik asit varyantları analiz edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Bulgular: Embriyonik gelişim boyunca Neu5Ac, Neu5Gc ve beş O-asetillenmiş türev dahil olmak üzere yedi sialik asit türü tanımlanmıştır.
🔬Tür:Research Article
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:sialic acids · embryogenesis · sea urchin

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı, deniz kestanesi Paracentrotus lividus (P. lividus)'un embriyonik gelişimi sırasında sialik asit bileşimindeki dinamik değişimleri incelemek ve sialik asit bileşimindeki evreye özgü farklılıkları değerlendirmektir. Metod: DMB türevlendirmesini takiben kapiler LC–ESI–MS/MS kullanılarak; döllenmemiş yumurtalarda ve döllenmiş yumurta, 4-hücre, 128-hücre, blastula, gastrula ve pluteus evrelerindeki embriyolarda sialik asit varyantları analiz edilmiştir. Bağıl bolluklar, LC–ESI–MS/MS MRM kromatogramlarındaki pik alanlarından belirlenmiştir. Gelişim evreleri arasındaki istatistiksel farklılıklar, tek yönlü ANOVA ve ardından Tukey çoklu karşılaştırma testi kullanılarak değerlendirilmiştir. Bulgular: Embriyonik gelişim boyunca Neu5Ac, Neu5Gc ve beş O-asetillenmiş türev dahil olmak üzere yedi sialik asit türü tanımlanmıştır. Neu5Gc, döllenmemiş yumurtalarda baskın sialik asit türü olup döllenmeden hemen sonra önemli ölçüde azalmış (P < 0,0001); bunu erken bölünme ve blastula evrelerinde geçici bir artış izlemiş, ardından gastrula ve pluteus embriyolarında belirgin bir düşüş göstermiştir. Neu5Ac erken gelişim boyunca nispeten sabit kalmış ancak pluteus evresinde önemli ölçüde azalmıştır (P < 0,001). Çeşitli O-asetillenmiş sialik asit türevleri, embriyogenez sırasında sialik asit bileşiminin dinamik olarak yeniden düzenlendiğini gösteren, evreye özgü belirgin bolluk paternleri sergilemiştir. Sonuç: Bu bulgular, P. lividus embriyogenezi sırasında sialik asit bileşiminin gelişimsel olarak düzenlendiğini ortaya koymaktadır. Neu5Gc, Neu5Ac ve bunların O-asetillenmiş türevlerindeki evreye özgü değişimler, erken embriyonik gelişim sırasında sialilasyonun koordineli bir şekilde düzenlendiğini düşündürmekte ve gelişimsel süreçlerde sialik asit modifikasyonlarının işlevsel rollerini araştıracak gelecekteki çalışmalar için bir temel oluşturmaktadır.

Abstract

Purpose: The aim of this study was to investigate the dynamic changes in sialic acid composition during embryonic development of the sea urchin Paracentrotus lividus (P. lividus) and to evaluate stage-specific variations in sialic acid composition. Method: Sialic acid variants were analyzed in unfertilized eggs and embryos at the fertilized egg, 4-cell, 128-cell, blastula, gastrula, and pluteus stages using capillary LC–ESI–MS/MS following DMB derivatization. Relative abundances were determined from the peak areas of LC–ESI–MS/MS MRM chromatograms. Statistical differences among developmental stages were evaluated using one-way ANOVA followed by Tukey's multiple comparisons test. Findings: Seven sialic acid species, including Neu5Ac, Neu5Gc, and five O-acetylated derivatives, were identified throughout embryonic development. Neu5Gc was the predominant sialic acid in unfertilized eggs and exhibited a significant reduction immediately after fertilization (P < 0.0001), followed by a transient increase during early cleavage and blastula stages before declining markedly in gastrula and pluteus embryos. Neu5Ac remained relatively stable throughout early development but decreased significantly at the pluteus stage (P < 0.001). Several O-acetylated sialic acid derivatives displayed distinct stage-specific abundance patterns, indicating dynamic remodeling of sialic acid composition during embryogenesis. Conclusion: These findings demonstrate that sialic acid composition is developmentally regulated during P. lividus embryogenesis. The stage-specific alterations in Neu5Gc, Neu5Ac, and their O-acetylated derivatives suggest coordinated regulation of sialylation during early embryonic development and provide a foundation for future studies investigating the functional roles of sialic acid modifications in developmental processes.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Coskun, H., Şahar, U., İzzetoğlu, S., Deveci, R., Karaçalı, S. (2026). Deniz Kestanesi Paracentrotus lividus (P. Lividus)'ta döllenme ve embriyogenez sırasında sialik asit kompozisyonundaki dinamik değişimler. Biyolojik Çeşitlilik ve Koruma, Volume: 19 Issue: 3. https://doi.org/10.46309/biodicon.2026.1922927

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (28)

  1. Angata, T. & Varki, A. (2002). Chemical diversity in the sialic acids and related alpha-keto acids: an evolutionary perspective. Chem Rev 102, 439-469. https://doi.org/10.1021/cr000407m
  2. Lewis, A. L. et al. (2023). Cataloging natural sialic acids and other nonulosonic acids (NulOs), and their representation using the Symbol Nomenclature for Glycans. Glycobiology 33, 99-103. https://doi.org/10.1093/glycob/cwac072
  3. Schauer, R., Srinivasan, G. V., Wipfler, D., Kniep, B. & Schwartz-Albiez, R. (2011). O-Acetylated sialic acids and their role in immune defense. Adv Exp Med Biol 705, 525-548. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-7877-6_28
  4. Zhu, W., Zhou, Y., Guo, L. & Feng, S. (2024). Biological function of sialic acid and sialylation in human health and disease. Cell Death Discov 10, 415. https://doi.org/10.1038/s41420-024-02180-3
  5. Fliniaux, I. et al. (2022). Diversity of sialic acids and sialoglycoproteins in gametes and at fertilization. Front Cell Dev Biol 10, 982931. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.982931.
  6. Kitazume, S. et al. (1996). The occurrence of novel 9-O-sulfated N-glycolylneuraminic acid-capped alpha2-->5-Oglycolyl-linked oligo/polyNeu5Gc chains in sea urchin egg cell surface glycoprotein. Identification of a new chain termination signal for polysialyltransferase. J Biol Chem 271, 6694-6701. https://doi.org/10.1074/jbc.271.12.6694
  7. Kitazume-Kawaguchi, S., Inoue, S., Inoue, Y. & Lennarz, W. J. (1997). Identification of sulfated oligosialic acid units in the O-linked glycan of the sea urchin egg receptor for sperm. Proc Natl Acad Sci U S A 94, 3650-3655. https://doi.org/10.1073/pnas.94.8.3650
  8. Yamakawa, N. et al. (2007). Development of sensitive chemical and immunochemical methods for detecting sulfated sialic acids and their application to glycoconjugates from sea urchin sperm and eggs. Biochimie 89, 1396-1408. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2007.04.010
  9. Vilela-Silva, A. C., Werneck, C. C., Valente, A. P., Vacquier, V. D. & Mourao, P. A. (2001). Embryos of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus synthesize a dermatan sulfate enriched in 4-O- and 6-O-disulfated galactosamine units. Glycobiology 11, 433-440. https://doi.org/10.1093/glycob/11.6.433
  10. Kubo, H. & Hoshi, M. (1990). Immunocytochemical study of the distribution of a ganglioside in sea urchin eggs. J Biochem 108, 193-199. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123180
  11. Nezuo, M. et al. (2000). Developmental changes in localization of the main ganglioside during sea urchin embryogenesis. Glycobiology 10, 1243-1247. https://doi.org/10.1093/glycob/10.11.1243
  12. Faraji, M., Yaghoobpour, T., Faraji, M. & Nazifi, S. (2025). Sialic Acids: Structural Diversity, Biological Roles, and Advances in Analytical Techniques. Crit Rev Anal Chem, 1-17. https://doi.org/10.1080/10408347.2025.2508868
  13. Varki, A. (2008). Sialic acids in human health and disease. Trends Mol Med 14, 351-360. https://doi.org/10.1016/j.molmed.2008.06.002
  14. Izzetoglu, S., Sahar, U., Sener, E. & Deveci, R. (2014). Determination of sialic acids in immune system cells (coelomocytes) of sea urchin, Paracentrotus lividus, using capillary LC-ESI-MS/MS. Fish Shellfish Immunol 36, 181-186. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2013.10.029
  15. Schauer, R. (1982). Chemistry, metabolism, and biological functions of sialic acids. Adv Carbohydr Chem Biochem 40, 131-234. https://doi.org/10.1016/s0065-2318(08)60109-2
  16. Vanbeselaere, J., Jin, C., Eckmair, B., Wilson, I. B. H. & Paschinger, K. (2020). Sulfated and sialylated N-glycans in the echinoderm Holothuria atra reflect its marine habitat and phylogeny. J Biol Chem 295, 3159-3172. https://doi.org/10.1074/jbc.RA119.011701
  17. Bell, A., Severi, E., Owen, C. D., Latousakis, D. & Juge, N. (2023). Biochemical and structural basis of sialic acid utilization by gut microbes. J Biol Chem 299, 102989. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2023.102989
  18. Schauer, R. (2009). Sialic acids as regulators of molecular and cellular interactions. Curr Opin Struct Biol 19, 507-514. https://doi.org/10.1016/j.sbi.2009.06.003
  19. Schauer, R., Kamerling J.P. (2008). Chemistry, biochemistry and biology of sialic acids. New Comprehensive Biochemistry 29;29:243–402. https://doi:10.1016/S0167-7306(08)60624-9
  20. Altman, M. O. & Gagneux, P. (2019). Absence of Neu5Gc and Presence of Anti-Neu5Gc Antibodies in Humans-An Evolutionary Perspective. Front Immunol 10, 789. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00789
  21. Klein, A. et al. (1997). New sialic acids from biological sources identified by a comprehensive and sensitive approach: liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (LC-ESI-MS) of SIA quinoxalinones. Glycobiology 7, 421-432. https://doi.org/10.1093/glycob/7.3.421
  22. Yesilyurt, B., Sahar, U. & Deveci, R. (2015). Determination of the type and quantity of sialic acid in the egg jelly coat of the sea urchin Paracentrotus lividus using capillary LC-ESI-MS/MS. Mol Reprod Dev 82, 115-122. https://doi.org/10.1002/mrd.22448
  23. Siebert, H. C. et al. (1996). Molecular dynamics-derived conformation and intramolecular interaction analysis of the N-acetyl-9-O-acetylneuraminic acid-containing ganglioside GD1a and NMR-based analysis of its binding to a human polyclonal immunoglobulin G fraction with selectivity for O-acetylated sialic acids. Glycobiology 6, 561-572. https://doi.org/10.1093/glycob/6.6.561-b
  24. Varki, A. (1993). Biological roles of oligosaccharides: all of the theories are correct. Glycobiology 3, 97-130. https://doi.org/10.1093/glycob/3.2.97
  25. Varki, A. (2017). Biological roles of glycans. Glycobiology 27, 3-49. https://doi.org/10.1093/glycob/cww086
  26. Visser, E. A. et al. (2021). Sialic acid O-acetylation: From biosynthesis to roles in health and disease. J Biol Chem 297, 100906. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100906
  27. Varki, A. (1997). Sialic acids as ligands in recognition phenomena. FASEB J 11, 248-255. https://doi.org/10.1096/fasebj.11.4.9068613
  28. Fliniaux, I. et al. (2022). Diversity of sialic acids and sialoglycoproteins in gametes and at fertilization. Front Cell Dev Biol 10, 982931. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.982931.