Geri Dön

Genetic and epigenetic analysis of immortal and senescence arrested liver cancer cells

İmmortal ve hücre yaşlanması programlı karaciğer kanser hücrelerinde genetik ve epigenetik analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 246592
  2. Yazar: G. SEVGİ BAĞIŞLAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 173

Özet

Hepatoselüler karsinomda (HCC), hücre yaşlanması ve immortalitesinin genetik ve epigenetik özellikleri henüz zayıf olarak açıklanmıştır. Tezimizin amacı; karaciğer kanserinde rol alan hücre yaşlanması ve immortalite gen ağını karakterize etmektir. Ayrıca, hücre yaşlanması ve immotral HCC hücrelerinin epigenetik değişikliklerini de incelemek istedik. İlk önce, immortal, erken hücre yaşlanması ve hücre yaşlanması Huh7 klonlarında gen ifade farklılıklarını bulduk. Mikroarray çip çalışmamız sonucunda 6390 prob seti, bu gruplar arasında değişiklik gösterdi. Daha fazlası, bu anlamlı gen seti; hem replikatif hücre yaşlanması hem de oncogen indüklenmiş hücre yaşlanması modellerini, bunların immortalize edilmiş karşılıklarından başarı ile ayırdı. Biyolojik fonksiyon gruplama çalışmaları; E2F1 hedef genlerinin, kök hücre ilişikli genlerin, DNA tamir, RNA splicing ve hücre döngüsü ilişik gen gruplarının özellikle immortal hücrelerde ifadesinin arttığını gösterdi. Öte yandan, immün sistem, stres cevabı, elektron taşınımı, protein modifikasyonu, metabolizma ve kromatin biyogenezi ile ilgili grupları yaşlanmış hücre klonlarında ifade gösteriyordu. Ayrıca, immortal ve hücre yaşlanması programlı hücre datasıyla siroz ve HCC doku datasını birleştirerek, ortak değişen ?hücre yaşlanması ve immortal gen ağı (SIGN) listesini elde ettik. SIGN gen seti, farklı HCC alt gruplarını birbirinden ayırmayı başardı. SIGN gen setinde hücre yaşlanmasından immortale doğru anlamlı olarak değişen gruplar; hepatic de-differensiye genleri, hücre döngüsü, kromozom modifikasyonu ve DNA hasarına cevap veren gen grupları idi. Ayrıca, geniş bir sayida DNA tamir genlerinin tümor oluşumu ve ilerlemesi ile alakalı olduğunu belirledik.Retinoblastoma/E2F yolağı hücre yaşlanmasında önemli bir rol oynamaktadır, biz de bu yüzden E2F ve DP protein ailesi üyelerinin yaşlanmış ve immortal programlı hepatoselüler karsinomlarında analiz ettik. E2F1, E2F5, E2F7, E2F8 ve DP1 genlerinin ifadesi immortal hücrelerde artış gösterdi. Öte yandan E2F3a ve DP2 genlerinin ifadesi azalmıştı. DP-2 ifadesinin senesens Huh7 hücrelerde artışı; DP2 protein artışı ile ilintilendirildi ve aynı artış TGF-beta indüklenmiş hücre yaşlanmasında da gözlendi.Son olarak, hepatoselüler immortalite ve yaşlanmış hücrelerinde önemli epigenetik değişiklikler gösterdik. Histone metiltransferaz ve demetilazlar arasında; MLL3, FBXL11, SUV420H1, UTX, SMYD2, SETD2, JMJD2B, JMJD3, JARID1B ve ASH1L genlerinin hücre yaşlanmasında artış gösterdiğini ve EZH2 geninin azalış gösterdiğini gözlemledik. Bu değişiklikler eşliğinde, histon metilasyon seviyeleri de değişikliğe uğruyordu. Yaşlanmış Huh7 ve MRC5 hücrelerde immortal eşdeğerlerine göre, H3K27me1- and 3, H4K20me3, H3R2me2a ve H4R3me2a rezidülerinin artış gösterdiğini gözledik. H3K27me3, H4K20me3, H3K36me3, H3R17me2a, ve H4R3me2a rezidüleri bazı sirotik karaciğer ve HCC tümörlerinde azalan bir ifade gösterdi.Sonuç olarak, geniş sayıda immortal ve hücre yaşlanması genlerinin HCC de de değiştiğini göstermiş olduk. Histon modifiye eden genleri ve histon metilasyon seviyesi de değişikliğe uğruyordu. Yani, hepatositlerin immortalizasyon süreçleri global gen ifade değişikliği ile oluyor ve, büyük ihtimalle, bu değişim epigenetik program tarafından yönlendiriliyor.

Özet (Çeviri)

Genetic and epigenetic aspects of cellular senescence and immortality in hepatocellular carcinoma (HCC) are poorly elucidated. The aim of our thesis was to characterize senescence and immortality gene network (SIGN) involved in these cancers. We also wished to explore epigenetic changes associated with senescence and immortality of HCC cells. First, we identified differentially expressed genes in immortal, pre-senescent and senesce-arrested Huh7 clones. Our microarray analysis revealed 6390 probesets significantly changing among groups. Moreover, the significant gene signature could successfully discriminate both replicative senescent cells, and oncogene-induced senescent cells from their immortalized counterparts. E2F1 targets, stem-cell related genes, DNA repair, RNA splicing and cell cycle related gene sets were enriched specifically in immortal cells, whereas immune function, stress response, electron transporter activity, protein modification, metabolism, chromatin biogenesis related gene groups were significantly up-regulated in senescent clones. Next, we integrated gene expression data from senescence-programmed and immortal HCC cells with the data from cirrhosis and HCC tissues to generate a SIGN signature. This signature identified several HCC classes, including one ?normal-like?, and two with increased expression of immortality genes. Senescence-to-immortality transition was accompanied by hepatic dedifferentiation and increased expression of cell proliferation, chromosome modification and DNA damage response genes. Finally, we identified a large set of upregulated DNA damage checkpoint and DNA repair genes that showed significant associations with some SIGN classes of HCC tumors. As retinoblastoma/E2F pathway plays a key role in cellular senescence, we also analyzed E2F and DP family members in senescent and immortal hepatocellular carcinoma cells. E2F1, E2F5, E2F7, E2F8 and DP1 were up-regulated in immortal hepatocellular carcinoma (HCC) cell lines as compared to senescent cells, whereas E2F3a and DP-2 expressions were downregulated. Upregulation of DP2 expression in senescent cells correlated with increased DP2 protein expression, as tested with TGF-beta induced senescence models. Finally, we demonstrated important epigenetic changes associated with hepatocellular immortality and senescence. Among histone methyltransferases and demethylases, MLL3, FBXL11, SUV420H1, UTX, SMYD2, SETD2, JMJD2B, JMJD3, JARID1B and ASH1L genes were up-regulated, and EZH2 was down-regulated in senescent cells. These changes were accompanied with changes in histone methylation patterns. Of particular interest, H3K27me1, H3K27me3, H4K20me3, H3R2me2a and H4R3me2a forms of methylated histones displayed increased expression in both Huh7 and MRC5 senescent cells, as compared to their immortal forms. Finally, H3K27me3, H4K20me3, H3K36me3, H3R17me2a, H4R3me2a also showed decreased expression in some cirrhotic liver and primary HCC tumors. In conclusion, we demonstrated that a large set of senescence and immortailty genes were dysregulated in HCC. This profound change in gene expression was associated with differential expression of histone modifying enzymes, as well as histone methylation status. Thus, the immortalization of hepatocytes during hepatocellular carcinogenesis is accompanied with global gene expression changes probably mediated by a major modification of their epigenetic program via histone demethylation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    336861

    Roles of senescence escape and epigenetic modifications in liver cancer

    Karaciğer kanserinde senesanstan kaçış ve epigenetik modifikasyonların rolleri

    GÖKHAN YILDIZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÖZTÜRK

  2. Tez No

    577551

    Characterızatıon of the effects of ıdh1 mutatıon on monocyte dıfferentıatıon at transcrıptome level ın early stages of glıoma formatıon

    Idh1 mutasyonunun gliom oluşumunun erken aşamalarında monosit farklılaşmasına etkilerinin transkriptom düzeyinde karakterizasyonu

    EBRU DİLER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    GenetikDokuz Eylül Üniversitesi

    Biyoinformatik ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ OKTAY

  3. Tez No

    233774

    Kronik myeloid lösemili hastalarda DAP kinaz geninin metilasyon analizleri

    The meyhlation analysis of DAP kinase gene in chronic myelodi leukemia patients

    SELCEN ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    BiyoteknolojiAnkara Üniversitesi

    Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ASUMAN SUNGUROĞLU

  4. Tez No

    836731

    Investigating genetic and epigenetic regulators of human naive pluripotent stem cells

    İnsan naif pluripotent kök hücrelerinin genetik ve epigenetik düzenleyicilerinin araştırılması

    NİLYA KARASÜRMELİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Tıbbi BiyolojiKoç Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER

  5. Tez No

    763524

    Meta-analysis of gene expression heterogeneity in brain development and aging

    Beyin gelişimi ve yaşlanmasında gen anlatımı heterojenliğinin meta-analizi

    ULAŞ IŞILDAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET SOMEL

Geri Dön