Dergiler / Havacılık ve Uzay Çalışmaları Dergisi / 2026 / Cilt: 6 Sayı: 2

Yörüngesel uzay uçuşu sırasında PBMC’lerde PIN1 ile ilişkili bir gen panelinin keşifsel boylamsal analizi

Exploratory longitudinal analysis of a PIN1-associated gene panel in PBMCs during orbital spaceflight

Cihan Taştan(ÜSKÜDAR ÜNİVERSİTESİ)0000-0002-4173-6634
Zeynep Berfin Uzun(ÜSKÜDAR ÜNİVERSİTESİ)0009-0001-5595-2397
Ceren Yıldırım(ÜSKÜDAR ÜNİVERSİTESİ)0009-0005-8710-9221
Beyza Aydin(ÜSKÜDAR ÜNİVERSİTESİ)0009-0008-7011-0439
Sayfa
281–291
Yayın Tarihi
2026-08-31
🏛️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)

Küçük örneklem büyüklüğü ve ölçümlerin toplu PBMC mRNA düzeyiyle sınırlı olması nedeniyle bulgular PIN1 protein aktivitesindeki değişimi, göreve özgü düzenleyici bir ağı veya biyobelirteç performansını göstermemektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Uzay uçuşu, mikrogravite, radyasyon, sirkadiyen düzensizlik, izolasyon ve operasyonel stresin birlikte etkili olduğu çok faktörlü fizyolojik bir ortam oluşturmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu keşifsel çalışmada, Axiom-3 görevine katılan üç astronottan fırlatma öncesinde (L−7) ve Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki 4., 7. ve 10. günlerde alınan periferik kan mononükleer hücrelerine ait RNA dizileme verileri incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Küçük örneklem büyüklüğü ve ölçümlerin toplu PBMC mRNA düzeyiyle sınırlı olması nedeniyle bulgular PIN1 protein aktivitesindeki değişimi, göreve özgü düzenleyici bir ağı veya biyobelirteç performansını göstermemektedir.
🔬Tür:Uygulamalı Anket & Alan Araştırması
📍Kapsam:07 katılımcı
⚙️Değişkenler:PIN1 merkezli ağ · Mikrogravite · Uzay uçuşu transkriptomiği

Özet

Uzay uçuşu, mikrogravite, radyasyon, sirkadiyen düzensizlik, izolasyon ve operasyonel stresin birlikte etkili olduğu çok faktörlü fizyolojik bir ortam oluşturmaktadır. Bu keşifsel çalışmada, Axiom-3 görevine katılan üç astronottan fırlatma öncesinde (L−7) ve Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki 4., 7. ve 10. günlerde alınan periferik kan mononükleer hücrelerine ait RNA dizileme verileri incelenmiştir. Fırlatma öncesinde ve suborbital uçuştan 3 saat sonra örneklenen ayrı bir Galactic-07 katılımcısı yalnızca tanımlayıcı bağlamda değerlendirilmiştir. Analiz, PIN1 ve hücre döngüsü, stres yanıtı, transkripsiyonel kontrol, doğuştan bağışıklık ve oksidatif yanıtlarla biyolojik olarak ilişkili diğer 10 gen olmak üzere toplam 11 genden oluşan önceden belirlenmiş bir panele odaklanmıştır. Katılımcı etkisini dikkate alan boylamsal analiz ve Benjamini–Hochberg düzeltmesi sonrasında PIN1, TP53, PML, MYC, NCF1, NCF2, IRF3, POLR2A ve SFN için zamanla ilişkili anlamlı değişiklikler belirlenmiştir. Bazı diğer genlerde aşağı yönlü tanımlayıcı ekspresyon örüntüleri gözlenmekle birlikte, bu değişiklikler çoklu test düzeltmesi sonrasında anlamlılık sınırına ulaşmamıştır. Küçük örneklem büyüklüğü ve ölçümlerin toplu PBMC mRNA düzeyiyle sınırlı olması nedeniyle bulgular PIN1 protein aktivitesindeki değişimi, göreve özgü düzenleyici bir ağı veya biyobelirteç performansını göstermemektedir. Sonuçlar, daha büyük astronot kohortlarında protein düzeyi, fonksiyonel ve hücre tipi çözünürlüklü analizlerle değerlendirilmesi gereken hipotez üretici transkripsiyonel örüntüler sunmaktadır.

Abstract

Spaceflight exposes astronauts to a combination of microgravity, radiation, circadian disruption, isolation, and operational stress that may influence immune and transcriptional regulation. In this exploratory study, we examined peripheral blood mononuclear cell RNA-sequencing data from three Axiom-3 astronauts sampled before launch (L−7) and on International Space Station Days 4, 7, and 10. A separate Galactic-07 participant sampled before launch and 3 h after suborbital flight was included for descriptive context only. The analysis focused on a preselected panel comprising PIN1 and ten biologically associated genes involved in cell-cycle regulation, stress responses, transcriptional control, innate immunity, and oxidative responses. Participant-adjusted longitudinal analysis identified significant overall time-associated variation in PIN1, TP53, PML, MYC, NCF1, NCF2, IRF3, POLR2A, and SFN after Benjamini–Hochberg correction. Several additional genes exhibited descriptive downward expression patterns without meeting the adjusted significance threshold. Because the cohort was small and the measurements were limited to bulk-PBMC mRNA abundance, the findings do not establish altered PIN1 protein activity, a mission-specific regulatory network, or biomarker performance. Instead, they provide hypothesis-generating evidence supporting further evaluation of PIN1-associated transcriptional responses in larger astronaut cohorts using protein-level, functional, and cell-type-resolved analyses.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Taştan, C., Uzun, Z. B., Yıldırım, C., Aydin, B. (2026). Yörüngesel uzay uçuşu sırasında PBMC’lerde PIN1 ile ilişkili bir gen panelinin keşifsel boylamsal analizi. Havacılık ve Uzay Çalışmaları Dergisi, Cilt: 6 Sayı: 2, 281–291. https://doi.org/10.52995/jass.1921118

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (22)

  1. Cam, E., Demir, O., Tekirdagli, B., Bulut, D., Guzenge, E., Efendi, S. N. H., Yolver, B., Kolay, K., Kavakli, I. H., Karouia, F., Aydin, B., & Tastan, C. (2025). Microgravity remodels longevity networks in astronaut PBMCs: Integrated findings of telomere elongation, DNA repair responses, and miRNA suppression. BioRxiv, 2025.12.20.695716. https://doi.org/10.64898/2025.12.20.695716
  2. da Silveira, W. A., Fazelinia, H., Rosenthal, S. B., Laiakis, E. C., Kim, M. S., Meydan, C., Kidane, Y., Rathi, K. S., Smith, S. M., Stear, B., Ying, Y., Zhang, Y., Foox, J., Zanello, S., Crucian, B., Wang, D., Nugent, A., Costa, H. A., Zwart, S. R., … Beheshti, A. (2020). Comprehensive multi-omics analysis reveals mitochondrial stress as a central biological hub for spaceflight impact. Cell, 183(5), 1185-1201. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.002
  3. Demir, Ö., Çam, E., Yolver, B., Kolay, K., Sakar, M. R., Aydın, B., & Taştan, C. (2025). Hypothetical LOC Genes as biomarkers of spaceflight adaptation: A Comparative study from ISS, Suborbital, and earth-based experiments. BioRxiv, 2025.09.12.675876. https://doi.org/10.1101/2025.09.12.675876
  4. Frigeri, A., Iacobas, D. A., Sanda, A. E., Ae, I., Paola, G., Ae, N., Francois, J., Ae, D., Conte, D., Ae, C., Ae, M. S., Spray, D. C., Svelto, Á. M., Iacobas, D. A., Iacobas, Á. S., Spray, Á. D. C., Desaphy, J. F., & Camerino, Á. D. C. (2008). Effect of microgravity on gene expression in mouse brain. Experimental Brain Research, 191(3), 289–300. https://doi.org/10.1007/s00221-008-1523-5
  5. Garrett-Bakelman, F. E., Darshi, M., Green, S. J., Gur, R. C., Lin, L., Macias, B. R., McKenna, M. J., Meydan, C., Mishra, T., Nasrini, J., Piening, B. D., Rizzardi, L. F., Sharma, K., Siamwala, J. H., Taylor, L., Vitaterna, M. H., Afkarian, M., Afshinnekoo, E., Ahadi, S., … Turek, F. W. (2019). The NASA twins study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight. Science, 364(6436). https://doi.org/10.1126/science.aau8650
  6. Holmdahl, R., Sareila, O., Olsson, L. M., Bäckdahl, L., & Wing, K. (2016). Ncf1 polymorphism reveals oxidative regulation of autoimmune chronic inflammation. Immunological Reviews, 269(1), 228–247. https://doi.org/10.1111/imr.12378
  7. Jeong, J., Usman, M., Li, Y., Zhou, X. Z., & Lu, K. P. (2024). Pin1-Catalyzed conformation changes regulate protein ubiquitination and degradation. Cells 13(9). https://doi.org/10.3390/cells13090731
  8. Kruskal, W. H., & Wallis, W. A. (1952). Use of ranks in one-criterion variance analysis. Journal of the American Statistical Association, 47(260), 583-621. https://doi.org/10.1080/01621459.1952.10483441
  9. Lin, C. H., Li, H. Y., Lee, Y. C., Calkins, M. J., Lee, K. H., Yang, C. N., & Lu, P. J. (2015). Landscape of Pin1 in the cell cycle. Experimental Biology and Medicine, 240(3), 403–408. https://doi.org/10.1177/1535370215570829
  10. Liou, Y. C., Sun, A., Ryo, A., Zhou, X. Z., Yu, Z. X., Huang, H. K., Uchida, T., Bronson, R., Bing, G., Li, X., Hunter, T., & Lu, K. P. (2003). Role of the prolyl isomerase Pin1 in protecting against age-dependent neurodegeneration. Nature, 424(6948), 556–561. https://doi.org/10.1038/nature01832
  11. Liu, E., Zhang, Y., & Wang, J. Z. (2024). Updates in Alzheimer’s disease: from basic research to diagnosis and therapies. Translational Neurodegeneration, 13(1), 45. https://doi.org/10.1186/s40035-024-00432-x
  12. Lu, K. P., & Zhou, X. Z. (2007). The prolyl isomerase PIN1: a pivotal new twist in phosphorylation signalling and disease. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 8(11), 904–916. https://doi.org/10.1038/nrm2261
  13. Lv, H., Yang, H., Jiang, C., Shi, J., Chen, R. A., Huang, Q., & Shao, D. (2023). Microgravity and immune cells. Journal of the Royal Society Interface, 20(199). https://doi.org/10.1098/rsif.2022.0869
  14. Qiu, C., Li, Z., Leigh, D. A., Duan, B., Stucky, J. E., Kim, N., Xie, G., Lu, K. P., & Zhou, X. Z. (2024). The role of the Pin1-cis P-tau axis in the development and treatment of vascular contribution to cognitive impairment and dementia and preeclampsia. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 12, 1343962. https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1343962
  15. Saitoh, T., Tun-Kyi, A., Ryo, A., Yamamoto, M., Finn, G., Fujita, T., Akira, S., Yamamoto, N., Lu, K. P., & Yamaoka, S. (2006). Negative regulation of interferon-regulatory factor 3–dependent innate antiviral response by the prolyl isomerase Pin1. Nature Immunology, 7(6), 598–605. https://doi.org/10.1038/ni1347
  16. Steurer, B., Janssens, R. C., Geijer, M. E., Aprile-Garcia, F., Geverts, B., Theil, A. F., Hummel, B., van Royen, M. E., Evers, B., Bernards, R., Houtsmuller, A. B., Sawarkar, R., & Marteijn, J. (2022). DNA damage-induced transcription stress triggers the genome-wide degradation of promoter-bound Pol II. Nature Communications, 13(1), 3624. https://doi.org/10.1038/s41467-022-31329-w
  17. Stratis, D., Trudel, G., Rocheleau, L., Pelchat, M., & Laneuville, O. (2023). The transcriptome response of astronaut leukocytes to long missions aboard the International Space Station reveals immune modulation. Frontiers in Immunology, 14, 1171103. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1171103
  18. Sultana, R., Boyd-Kimball, D., Poon, H. F., Cai, J., Pierce, W. M., Klein, J. B., Markesbery, W. R., Zhou, X. Z., Lu, K. P., & Butterfield, D. A. (2006). Oxidative modification and down-regulation of Pin1 in Alzheimer’s disease hippocampus: A redox proteomics analysis. Neurobiology of Aging, 27(7), 918–925. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2005.05.005
  19. Tastan, C., Gulden, G., Demir, O., Cam, E., Erkek, F., Sert, B., Gozler, T., Yuksel, I., & Tekirdagli, B. (2025). Assessing immune stability in space: Haematological and T Cell profiling of astronauts during the MESSAGE science mission in Axiom-3 on the ISS. BioRxiv, 2025.04.09.647940. https://doi.org/10.1101/2025.04.09.647940
  20. Tun-Kyi, A., Finn, G., Greenwood, A., Nowak, M., Lee, T. H., Asara, J. M., Tsokos, G. C., Fitzgerald, K., Israel, E., Li, X., Exley, M., Nicholson, L. K., & Lu, K. P. (2011). Essential role for the prolyl isomerase Pin1 in Toll-like receptor signaling and type I interferon-mediated immunity. Nature Immunology, 12, 733–741. https://doi.org/10.1038/ni.2069
  21. Wu, F., Du, H., Overbey, E., Kim, J. K., Makhijani, P., Martin, N., Lerner, C. A., Nguyen, K., Baechle, J., Valentino, T. R., Fuentealba, M., Bartleson, J. M., Halaweh, H., Winer, S., Meydan, C., Garrett-Bakelman, F., Sayed, N., Melov, S., Muratani, M., … Winer, D. A. (2024). Single-cell analysis identifies conserved features of immune dysfunction in simulated microgravity and spaceflight. Nature Communications, 15(1), 4795-. https://doi.org/10.1038/s41467-023-42013-y
  22. Zacchi, P., Gostissa, M., Uchida, T., Salvagno, C., Avolio, F., Volinia, S., Ronai, Z., Blandino, G., Schneider, C., & Del Sal, G. (2002). The prolyl isomerase Pin1 reveals a mechanism to control p53 functions after genotoxic insults. Nature, 419(6909), 853–857. https://doi.org/10.1038/nature01120