Geri Dön

Analysis of 45S rDNA promoter methylation and expression of rRNA transcripts in breast cancer

Meme kanserinde 45S rDNA promotör metilasyon ve rRNA transkriptlerinin ifade analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 395476
  2. Yazar: GURBET KARAHAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. IŞIK YULUĞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Onkoloji, Tıbbi Biyoloji, Biology, Oncology, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  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: 176

Özet

Tümör hücrelerinde genellikle tümör baskılayıcı genlerin inaktivasyonu ve onkogenlerin aktifleştirilmesi ile bozulan ribozom biyogenezi hücre büyümesi ve bölünmesinde merkezi bir rol oynar. Ribozomal RNA (rRNA) gen ifadesi ribozom üretimini düzenleyen en önemli faktörlerden biridir ve CG'ler bakımından zengin 45S ribozomal DNA (45S rDNA) promotörü tarafından kontrol edilir. 45S rDNA promotörünün rRNA ifadesi üzerindeki etkisi literatürde tartışmalı bir konudur. Bu tezde, 54 CpG içeren, 45S rDNA promotöründe bulunan yukarı kontrol elementini (Upstream control element, UCE) ve çekirdek promotörü (Core promoter, CP) kapsayan 434 bç lik bir bölge meme kanserinde bisülfit dizileme yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. 45S rDNA promotör metilasyonunun rRNA gen ifadesindeki rolünü netleştirmek için aynı örneklerde ilgili rRNA ifade düzeylerini de analiz ettik. 45S rDNA promotör bölgesi tümörijenik olmayan meme hücre hattı (MCF10A) da dahil olmak üzere tüm meme kanseri hücre hatlarında oldukça metillenmiştir. Her ne kadar 45S rDNA promotör bölgesi hücre hatlarında yoğun biçimde metillenmiş olsa da rRNA'lar (18S, 28S, 5.8S ve 45S ETS) bu ağır metilasyondan bağımsız olarak ifade olmuşlardır. rRNA'ların ifade düzeyleri ya referans genleri (ACTB, TBP, ACTB&TBP) yada rRNA'ların geometrik ortalaması (GM-rRNAs) kullanılarak değerlendirilmiştir. GM-rRNA normalizasyonunu rRNA'lar arasındaki göreceli farklılıkları tanımlamak için yeni bir yöntem olarak öneriyoruz. DNA metilasyonu ve histon asetilasyonunun rRNA ifadesi üzerindeki etkisini belirlemek için epigenetik ilaçlar 5-Aza-2'-deoksisitidin (5-AZA) ve Trikostatin A (TSA) kullanılmıştır. 5-AZA ile demetilasyon TBP, ACTB veya ACTB&TBP normalizasyonları ile tüm rRNA türlerinde beklenmedik bir azalmayla sonuçlanmıştır. TSA muamelesi hücre hatlarında anlamlı bir ifade farkına sebep olmadı. DNA metilasyonunun rRNA transkriptlerinin ifadesi üzerindeki etkisini daha iyi değerlendirmek için 19 dondurulmuş meme tümörü ve eş normal doku örneklerinin metilasyon durumları analiz edildi. Sonuçlar tümörlerin çoğunun (13/19) normal eş dokularına göre metilasyon seviyelerinin anlamlı olarak daha yüksek olduğunu gösterdi. Referans gen olarak GM-rRNA'yı kullanmamız bu doku örneklerinde rRNA'ların ifadesindeki anlamlı oransal farklılıkları belirlemek için bize yardımcı olmuştur. Meme kanseri örneklerinde 5.8S rRNA oranı anlamlı olarak düşük iken 18S rRNA oranı anlamlı olarak yüksektir. Ayrıca normal meme dokularında 45S rDNA promotör metilasyon seviyeleri ile 18S rRNA oranı negatif olarak korele ederken bu korelasyon meme tümörlerinde bozulmuştur. Benzer şekilde normal doku örneklerindeki rRNA transkriptlerinin seviyeleri birbirleri ile korele ederken tumor hücrelerinde bu kaybolmuştur. Hem rDNA promotör metilasyon seviyelerinde hem de kırpılan rRNA transkriptlerinde meme tümör örneklerine özgü normal meme dokularında gözlemlenmeyen bir bozulma olduğu açıktır. rRNA gen ifadesinin meme kanserinde promotör DNA metilasyonundan başka mekanizmalar tarafından kontrol edilmektedir. Tümörigenez, düzgün rRNA ifadesi, kırpılması ve olgunlaşması için gerekli birçok kontrol mekanizmasının bozulmasına neden olabilir ve bu kırpılmış rRNA ifade seviyelerindeki korelasyonun bozulmasıyla sonuçlanan durumun daha iyi araştırılması gerekir.

Özet (Çeviri)

Ribosome biogenesis has a central role in cell growth and proliferation that is usually disrupted in tumor cells by the inactivation of tumor suppressor genes and activation of oncogenes. Ribosomal RNA (rRNA) gene expression is one of the most important factors regulating ribosome production, which is controlled by CG rich 45S ribosomal DNA (rDNA) promoter. The effect of DNA methylation at 45S rDNA promoter on rRNA gene expression is a subject of controversy in the literature. In this thesis, a 434 bp region (-380 bp to +54 bp) spanning both upstream control element (UCE) and core promoter located in 45S rDNA promoter containing 54 CpGs was analysed in breast cancer. We also analysed the related rRNA expression levels in the same samples in order to clarify the role of 45S rDNA promoter methylation on rRNA gene expression. 45S rDNA promoter region was highly methylated (74%-96%) in all cell lines including non-tumorigenic breast cell line (MCF10A). Even though 45S rDNA promoter region of breast cancer cell lines are extensively methylated, rRNAs (18S, 28S, 5.8S and 45S ETS) were expressed independent of the heavy methylation. Expression levels of rRNAs are assessed either using housekeeping genes (ACTB, TBP, ACTB&TBP) or geometric mean of rRNAs (GM-rRNAs). We propose GM-rRNA normalization as a new method to identify relative expression differences between rRNA transcripts. Epigenetic drugs 5-Aza-2'-deoxycytidine (5-AZA) and Trichostatin A (TSA) were used to determine the effect of DNA methylation and histone acetylation on rRNA expression. Demethylation with 5-AZA resulted in an unexpected decrease in the expression of all rRNA. TSA treatment did not lead to any significant expression difference in cell lines. To better evaluate the effect of DNA methylation on the expression of rRNA transcripts we analysed the methylation status of 19 breast tumor and matched normal frozen tissue samples. The results showed that majority of the tumors (13/19) have significantly higher methylation levels than their normal pairs. Using the GM-rRNA as reference helped us to determine significant differences in the proportionate expression of rRNAs in these tissue samples. The 5.8S rRNA ratio was significantly lower whereas the 18S rRNA ratio was significantly higher in breast tumor samples. Furthermore, the 45S rDNA promoter methylation levels in normal breast tissue samples were negatively correlated with the18S rRNA ratio but this correlation was disrupted in breast tumors. Similarly, rRNA transcript levels were significantly correlated with each other in normal samples, were lost in tumor samples. It is clear that, there is a dysregulation both in rDNA methylation levels and spliced rRNA transcripts specific to breast tumor samples, which was not observed in normal breast tissues. rRNA gene expression is controlled by mechanisms other than promoter DNA methylation. Tumorigenesis may cause disruption of many control mechanisms that are required for proper rRNA expression, splicing and maturation, resulting in a dysregulation of the correlation between spliced rRNA expression levels, which should be investigated further.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    738530

    Analysis of the effect of nucleolus organizer region heterozygosity on heterosis in maize (Zea mays L.)

    Mısırda (Zea mays) nükleolus düzenleyici bölge heterozigotluğunun heterozis üzerine etkisinin analizi

    KİNGSLEY ONYİNYE IBEABUCHI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    ZiraatEge Üniversitesi

    Tohumluk Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜLYA İLBİ

    PROF. DR. STEFAN SCHOLTEN

  2. Tez No

    732304

    Biyomedikal uygulamalar için kobalt/ bor eş katkılı 45S biyocamın sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of cobalt/boron co-added 45S biocam for biomedical applications

    HATİCE GÜRDAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyomühendislikKarabük Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AMMAR ZEIDAN GHAILAN ALSHEMARY

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DAVER ALİ

  3. Tez No

    676358

    Gömülü betonarme boruların tasarımı ve deprem etkisi altındaki davranışları

    Design of buried reinforced concrete pipes and their behavior under seismic effects

    ONUR DEMİRCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Kültür Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAVVANUR KILIÇ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN YAZICI

  4. Tez No

    517441

    Adli bilişim için ram imajı alınarak elektronik delil elde etme

    Obtaining digital evidence by acquiring ram image for computer forensics

    AHMET ALİ SÜZEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSüleyman Demirel Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KUBİLAY TAŞDELEN

  5. Tez No

    213022

    Failure analysis of composite laminates containing three pin loaded holes

    Üç pim ile yüklenmiş tabakalı kompozitlerde hasar analizi

    ÖZGÜR DEMİRGÖREN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. RAMAZAN KARAKUZU

Geri Dön