Microarray applications for determination of the effects of emodin on breast cancer cell lines
Emodin etkilerinin meme kanseri hücre hatlarında mikrodizin analizi ile incelenmesi
- Tez No: 304945
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURSEN ÇORUH, PROF. DR. MESUDE İŞCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Meme kanseri, Mikroarray tekniği, GST (glutatyon S-transferase), ER (östrojen reseptörü), MCF-7, MDA-MB-231, CYP1A1, Ağ Analizi, Breast cancer, Microarray technique, GST (glutathione S-transferase), ER (Estrogen receptor), MCF-7, MDA-MB-231, CYP1A1, Network Analysis
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 211
Özet
Kanser, kontrolsüz hücre büyümesi ile karakterize edilen genetik bir hastalıktır. Meme kanseri, meme dokusundan kaynaklanan bir kanser türüdür. Östrojen gibi hormonlara hassas bazı meme kanserleri, bu hormonların hedef dokulardaki etkilerini bloke ederek tedavi edilebilir. Bu tip kanserlerin tedavi edilmesi hormon reseptörleri olmayan kanserlere göre daha kolay olmaktadır. Diğer yandan hormon reseptörleri olmayan meme kanserlerinin tedavisi daha zor ve daha risklidir.Çalışmamızın amacı ER (östrojen reseptörü) pozitif MCF-7 ve ER negatif MDA-MB-231 kanserli hücre hatları üzerinde emodinin etkisini araştırmaktır. Emodin, bazı klinik durumlarda tümör büyümesini baskıladığı tespit edilmiş Rheum (cinsi) bitkiden elde edilen bir fitoöstrojen bileşenidir. Bu çalışmada, Emodinin kanser hücreleri üzerinde moleküler düzeyde etkilerini belirlemek için, Mikroarray tekniği kullanılmıştır.Emodine maruz bırakılan MCF-7 ve MDA-MB-231 kanser hücre hatlarında GST ve onun sınıflarının (alfa, mu, pi, theta, sigma, mega, zeta ve kapa) gen düzeyinde ki değişiklikleri görmek için analiz edildi. GST enzimleri daha reaktif elektofilik ara ürünleri daha az reaktif ve daha suda çözünür glutatyona metabolize ettikleri için kansere yatkınlığın düzenlenmesinde önemlidirler. Ayrıca GST enzimleri radyoterapi sonucu oksidatif stresden kaynaklanan hasarı detoksifiye etmede bir role sahiptir. Emodine maruz bırakılan kanser hücrelerinin ve kontrol kanser hücrelerinin gen anlatımları karşılaştırılıldığında, emodine maruz bırakılan kanserli hücreler için hücrebölünmesi, hücre döngüsü, hücre çoğalması, mitoz ve mayoz gibi biyolojik süreçlerde önemli ilk 10 genin anlatımda anlamlı bir azalma bulundu. Ayrıca MDA-MB-231 ve MCF-7 hücre hatları arasında da genlerin düzenlenmesinde anlamlı farklılıklar bulundu. MCF-7 hücre hattında, MDA-MB-231 hücre hattına göre daha fazla ve farklı genler düzenlenlendiği tespit edildi. Mesela MCF hücre hattında zenobiyotiklerinin metabolizmasından sorumlu CYP1A1 gen anlatımı daha fazla artmıştır bunda MCF-7 hücreleri ER pozitif oldukları için emodine fitoöstrojen olarak yanıt vermesinin de etkisi vardır.GST enzim sınıfları, MCF-7 hücrelerinde MDA-MB-231 hücrelerine gore daha fazla değişti ve emodinin anti kanser etkisi MCF-7 ve MDA-MB-231 hücrelerinde farklı GST genlerinde değişme gösterdi.Sonuçlar Ağ analiz yapılarak doğrulandı.Bizim ilk 10 regüle gen listesine en ilişkili genleri bulmak için,bu genler analiz edildi. Bizim gen listesindeki genlerin çoğu normalizasyon, filtreleme yapıldıktan sonra emodin maruziyeti sonrası bunların düzenlenmesi analiz edildi ve sonuçlar emodinin anti tümör etkisi ve fitoöstrojenik bileşeni olduğunu destekledi.
Özet (Çeviri)
Cancer is a genetic disease that is characterized by uncontrolled cells growth. Breast cancer is a type of cancer originating from breast tissue. Some breast cancers are sensitive to hormones such as estrogen which makes it possible to treat them by blocking the effects of these hormones in the target tissues. These require less aggressive treatment than hormone negative cancers. Breast cancers without hormone receptors, are higher-risk, and are treated more aggressively.The aim of our study is to investigate the effect of emodin on MCF-7 which is ER (estrogen receptor) positive, and MDA-MB-231 (ER negative) cancerous cell lines. Emodin which is a phytoestrogen component, extracted from rheum (genus) plant, has been reported to suppress the growth of tumor in some clinical situation, and it?s found that emodin induced apoptosis through the decrease of Bcl-2/Bax ratio and the increase of cytoplasm cytochrome c concentration in human breast cancer Bcap-37 cells. Comparing the effect of emodin between ER positive and ER negative cells at the molecular level was investigated by Microarray analysis of gene expressions using Affymetrix Human Genome U133 plus 2.0 Array. The microarray data analysis was performed by using BRB-Array Tools, v.4.2.0.GST and its classes; Alpha, Mu, Pi, Theta, Sigma, Omega, Zeta and Kappa is our interested genes because of its role in regulating susceptibility to cancer, by their ability to metabolize reactive electrophilic intermediates to usually less reactive and more water soluble glutathione conjugates. And also its have a role in detoxifying the damage caused by oxidative stress which is a result of the radiotherapy.The differentially expressed genes from emodin treated and untreated control breast cancer cell lines were compared after normalization and filtering and annotated, it was shown that the top 10 highly (significantly) varied genes belong to the biological processes such as (namely) cell cycle, cell division, cell proliferation, mitosis and meiosis, this insure the relation of emodin to the cell growth processes in the cancerous cells. The analysis of the change on the cell growth confirmed the anti-tumor effect of emodin.About the effect of emodin treatment on MCF-7 and MDA-MB-231 cancerous cell lines separately; Both cells its significant genes was belong to cell growth biological processes, in MCF-7 cells in-addition other biological processes was shown, for example; stimulus to estradoil response, and the metabolism of xenobiotic by cytochrome p450, so CYP1A1 gene code for a protein which is used in emodin metabolism. The varied gene number was nearly 4400 gene from the scatter plot result in MCF-7 cells while in MDA-MB-231 cells it was nearly 3400 gene, these result insured the effect of emodin as a phytoestrogenic component as MCF-7 cells are ER positive cells, so emodin bind to the ER in MCF-7 cells and affected more gene number than MDA-MB-231.More number of GST enzyme classes changed in MCF-7 cells than MDA-MB-231, and the effect of emodin as anti-cancer showed different change of GST genes between MCF-7 and MDA-MB-231.The results confirmed by network analysis done, to find the most related genes to our top 10 regulated gene list, and these genes were analyzed; most of them where in our gene list, and their regulation after emodin treatment analyzed and the result was supported to emodin as anti-tumor and phytoestrogenic component.
Benzer Tezler
- Proteinlerin düzensiz bölgelerinin tahmininde yeni öznitelik kodlama yöntemleri
New feature coding methods in disorder region estimate of protein
SEBAHATTİN BABUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYalova ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT GÖK
- CMOS integrated sensor readout circuitry for DNA detection applications
DNA tespit uygulamaları için CMOS entegre sensör okuma devresi
JAVİD MUSAYEV
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. TAYFUN AKIN
YRD. DOÇ. DR. SELİM EMİNOĞLU
- Molecular characterization of silver-resistant Saccharomyces cerevisiae
Gümüş stresine dirençli Saccharomyces cerevisiae'nin moleküler karakterizasyonu
ERGİ TERZİOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
PROF. DR. CENK SELÇUKİ
- Softly semi-supervised learning for bioinformatics applications
Biyoenformatik uygulamaları için kesin etiketlenmemiş veriler ile yarı-gözetimli öğrenme
MELİS ÖZGÜR ÇETİNKAYA DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ARZUCAN ÖZGÜR