Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä

Lihakset ovat ihmisille elintärkeitä, sillä ne mahdollistavat kehon välttämättömät toiminnot, kuten hengittämisen ja liikkumisen. Lihaskoon säätely on kompleksinen prosessi, jonka ymmärtäminen voi mahdollistaa lihaskadon hoitomenetelmien kehittämisen. Tässä Pro gradu -tutkielmassa tutkittiin eri tap...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Vartiainen, Jennika
Muut tekijät: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Department of Biological and Environmental Science, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2024
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/98790
_version_ 1826225734056673280
author Vartiainen, Jennika
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Vartiainen, Jennika Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Vartiainen, Jennika Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Vartiainen, Jennika
datasource_str_mv jyx
description Lihakset ovat ihmisille elintärkeitä, sillä ne mahdollistavat kehon välttämättömät toiminnot, kuten hengittämisen ja liikkumisen. Lihaskoon säätely on kompleksinen prosessi, jonka ymmärtäminen voi mahdollistaa lihaskadon hoitomenetelmien kehittämisen. Tässä Pro gradu -tutkielmassa tutkittiin eri tapoja lisätä viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesiä sekä näiden lihassolujen glukoosin käyttöä biomolekyylien synteesissä. Viljellyille ihmislihassoluille tehtiin solukokeita tarkoituksena lisätä lihassolujen proteiinisynteesiä. Lihassoluista eristettiin proteiinit ja niiden proteiinikonsentraatiot mitattiin. Nestetuikelaskennan avulla tutkittiin lihassolujen sisältämien proteiinien määriä sekä glukoosin käyttöä proteiinien, RNA:n ja lipidien synteesissä. Seriinisynteesireitillä toimivan entsyymin, 3-fosfoglyseraattidehydrogenaasin (eng. Phosphoglycerate dehydrogenase, PHGDH), sekä Rapamysiinin mekanistisen kohteen 1 (eng. The mechanistic target of rapamycin complex 1, mTORC1) aktiivisuudesta kertovien fosforyloituneiden S6K1- ja S6-proteiinien määriä näytteissä tutkittiin Western blotin avulla. Tuloksia analysoitiin Western blotin membraanikuvia hyödyntäen. Seerumistimulaatio ja insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 (eng. Insulin-like growth factor 1, IGF-1) lisäsivät viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesiä. Seerumistimulaatiossa lihassolujen medium sisälsi enemmän kasvutekijöitä suhteessa kontrolliryhmään. Seerumistimulaatio lisäsi 14C-glukoosin hiiliatomien kertymistä proteiineihin ja RNA:han, kun taas insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 lisäsi 14C-glukoosin hiiliatomien kertymistä RNA:han ja lipideihin. Tulokset viittasivat siihen, että seerumistimulaatiolla ja insuliinin kaltaisella kasvutekijä 1:llä voi olla kykyä lisätä viljeltyjen ihmislihassolujen kasvua, mikä on tärkeä tulos lihaskadon hoitomenetelmiin liittyvien jatkotutkimusten kannalta. Tulevaisuuden tutkimuksissa tulisi selvittää, millainen vaikutus glukoosilla on biomassan synteesissä lihaksessa ja voidaanko näitä biosynteesireittejä hyödyntää lihaskadon hoitomenetelmien kehittämisessä. Muscles are essential for humans, because they allow the necessary functions of the body like breathing and movements. The stimulation of muscle size is a complex process, but understanding it is crucial for the development of treatment methods for patients suffering from muscle loss. In this Master’s thesis, we investigated how to increase the protein synthesis of cultured human muscle cells and how glucose is utilized in the biomolecule synthesis of these muscle cells. We cultured human muscle cells and accomplished cell tests to increase the protein synthesis. We isolated proteins from the muscle cells and measured protein concentrations. Liquid scintillation counting was used to measure protein contents and study the incorporation of glucose into proteins, RNAs and lipids. We utilized Western blotting to discover possible differences in rates of phosphoglycerate dehydrogenase enzyme (PHGDH) and phosphorylated proteins S6K1 and S6. Phosphoglycerate dehydrogenase enzyme is an essential enzyme in serine synthesis pathway, and phosphorylated proteins S6K1 and S6 indicate the activation of the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1). The results were analyzed using Western blotting membrane photos. Serum stimulation and insulin-like growth factor 1 (IGF-1) increased the protein synthesis of the muscle cells. In serum stimulation the medium of the muscle cells contained more growth factors compared to the medium of the control cells. Serum stimulation caused an increase in incorporation of 14C glucose carbon atoms into proteins and RNAs. Insulin-like growth factor 1 increased the incorporation of those carbon atoms into RNAs and lipids. Our results suggested that serum stimulation and insulin-like growth factor 1 may have potential to increase the growth of the cultured human muscle cells, which is an important result for further studies of treatment methods for muscle loss. In the future, it is important to study how significant role glucose has in the biomolecule synthesis of the muscle and whether these biosynthesis pathways can be utilized in the development of treatment methods for muscle loss.
first_indexed 2024-12-04T21:04:53Z
format Pro gradu
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Hulmi, Juha", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "M\u00e4ntyselk\u00e4, Sakari", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Ihalainen, Janne", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Vartiainen, Jennika", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2024-12-04T06:46:57Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2024-12-04T06:46:57Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2024", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/98790", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Lihakset ovat ihmisille elint\u00e4rkeit\u00e4, sill\u00e4 ne mahdollistavat kehon v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00f6m\u00e4t toiminnot, kuten hengitt\u00e4misen ja liikkumisen. Lihaskoon s\u00e4\u00e4tely on kompleksinen prosessi, jonka ymm\u00e4rt\u00e4minen voi mahdollistaa lihaskadon hoitomenetelmien kehitt\u00e4misen. T\u00e4ss\u00e4 Pro gradu -tutkielmassa tutkittiin eri tapoja lis\u00e4t\u00e4 viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesi\u00e4 sek\u00e4 n\u00e4iden lihassolujen glukoosin k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 biomolekyylien synteesiss\u00e4. Viljellyille ihmislihassoluille tehtiin solukokeita tarkoituksena lis\u00e4t\u00e4 lihassolujen proteiinisynteesi\u00e4. Lihassoluista eristettiin proteiinit ja niiden proteiinikonsentraatiot mitattiin. Nestetuikelaskennan avulla tutkittiin lihassolujen sis\u00e4lt\u00e4mien proteiinien m\u00e4\u00e4ri\u00e4 sek\u00e4 glukoosin k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 proteiinien, RNA:n ja lipidien synteesiss\u00e4. Seriinisynteesireitill\u00e4 toimivan entsyymin, 3-fosfoglyseraattidehydrogenaasin (eng. Phosphoglycerate dehydrogenase, PHGDH), sek\u00e4 Rapamysiinin mekanistisen kohteen 1 (eng. The mechanistic target of rapamycin complex 1, mTORC1) aktiivisuudesta kertovien fosforyloituneiden S6K1- ja S6-proteiinien m\u00e4\u00e4ri\u00e4 n\u00e4ytteiss\u00e4 tutkittiin Western blotin avulla. Tuloksia analysoitiin Western blotin membraanikuvia hy\u00f6dynt\u00e4en. Seerumistimulaatio ja insuliinin kaltainen kasvutekij\u00e4 1 (eng. Insulin-like growth factor 1, IGF-1) lis\u00e4siv\u00e4t viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesi\u00e4. Seerumistimulaatiossa lihassolujen medium sis\u00e4lsi enemm\u00e4n kasvutekij\u00f6it\u00e4 suhteessa kontrolliryhm\u00e4\u00e4n. Seerumistimulaatio lis\u00e4si 14C-glukoosin hiiliatomien kertymist\u00e4 proteiineihin ja RNA:han, kun taas insuliinin kaltainen kasvutekij\u00e4 1 lis\u00e4si 14C-glukoosin hiiliatomien kertymist\u00e4 RNA:han ja lipideihin. Tulokset viittasivat siihen, ett\u00e4 seerumistimulaatiolla ja insuliinin kaltaisella kasvutekij\u00e4 1:ll\u00e4 voi olla kyky\u00e4 lis\u00e4t\u00e4 viljeltyjen ihmislihassolujen kasvua, mik\u00e4 on t\u00e4rke\u00e4 tulos lihaskadon hoitomenetelmiin liittyvien jatkotutkimusten kannalta. Tulevaisuuden tutkimuksissa tulisi selvitt\u00e4\u00e4, millainen vaikutus glukoosilla on biomassan synteesiss\u00e4 lihaksessa ja voidaanko n\u00e4it\u00e4 biosynteesireittej\u00e4 hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 lihaskadon hoitomenetelmien kehitt\u00e4misess\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Muscles are essential for humans, because they allow the necessary functions of the body like breathing and movements. The stimulation of muscle size is a complex process, but understanding it is crucial for the development of treatment methods for patients suffering from muscle loss. In this Master\u2019s thesis, we investigated how to increase the protein synthesis of cultured human muscle cells and how glucose is utilized in the biomolecule synthesis of these muscle cells. We cultured human muscle cells and accomplished cell tests to increase the protein synthesis. We isolated proteins from the muscle cells and measured protein concentrations. Liquid scintillation counting was used to measure protein contents and study the incorporation of glucose into proteins, RNAs and lipids. We utilized Western blotting to discover possible differences in rates of phosphoglycerate dehydrogenase enzyme (PHGDH) and phosphorylated proteins S6K1 and S6. Phosphoglycerate dehydrogenase enzyme is an essential enzyme in serine synthesis pathway, and phosphorylated proteins S6K1 and S6 indicate the activation of the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1). The results were analyzed using Western blotting membrane photos. Serum stimulation and insulin-like growth factor 1 (IGF-1) increased the protein synthesis of the muscle cells. In serum stimulation the medium of the muscle cells contained more growth factors compared to the medium of the control cells. Serum stimulation caused an increase in incorporation of 14C glucose carbon atoms into proteins and RNAs. Insulin-like growth factor 1 increased the incorporation of those carbon atoms into RNAs and lipids. Our results suggested that serum stimulation and insulin-like growth factor 1 may have potential to increase the growth of the cultured human muscle cells, which is an important result for further studies of treatment methods for muscle loss. In the future, it is important to study how significant role glucose has in the biomolecule synthesis of the muscle and whether these biosynthesis pathways can be utilized in the development of treatment methods for muscle loss.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2024-12-04T06:46:57Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2024-12-04T06:46:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2024", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "42", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "hypertrofia", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "insuliinin kaltainen kasvutekij\u00e4 1", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "mTORC1", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "seerumistimulaatio", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "proteiinisynteesi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin k\u00e4ytt\u00f6 biomolekyylien synteesiss\u00e4", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202412047609", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Bio- ja ymp\u00e4rist\u00f6tieteiden laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biological and Environmental Science", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Solu- ja molekyylibiologia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Cell and molecular biology", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "restrictedAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4013", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "proteiinit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "lihakset", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "solut", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "glukoosi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "The author has not given permission to make the work publicly available electronically. Therefore the material can be read only at the archival workstation at Jyv\u00e4skyl\u00e4 University Library (https://kirjasto.jyu.fi/collections/archival-workstation).", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "Tekij\u00e4 ei ole antanut lupaa avoimeen julkaisuun, joten aineisto on luettavissa vain Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopiston kirjaston arkistoty\u00f6semalta. Ks. https://kirjasto.jyu.fi/kokoelmat/arkistotyoasema..", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_98790
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:17Z
main_date 2024-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2024
publishDate 2024
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Vartiainen, Jennika Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä hypertrofia insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 mTORC1 seerumistimulaatio proteiinisynteesi Solu- ja molekyylibiologia Cell and molecular biology 4013 proteiinit lihakset solut glukoosi
title Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä
title_full Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä
title_fullStr Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä
title_full_unstemmed Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä
title_short Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä
title_sort viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä
title_txtP Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä
topic hypertrofia insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 mTORC1 seerumistimulaatio proteiinisynteesi Solu- ja molekyylibiologia Cell and molecular biology 4013 proteiinit lihakset solut glukoosi
topic_facet 4013 Cell and molecular biology Solu- ja molekyylibiologia glukoosi hypertrofia insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 lihakset mTORC1 proteiinisynteesi proteiinit seerumistimulaatio solut
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/98790 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202412047609
work_keys_str_mv AT vartiainenjennika viljeltyjenihmislihassolujenproteiinisynteesinstimulointijaglukoosinkäyttöbiom