Analysis of intra-tumoral heterogeneity in context of tissue specific gene expression with computational approach
Tumor içi heterojenitenin dokuya özgün genler ile ilişkisinin hesapsal yaklaşımla incelenmesi
- Tez No: 495237
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALPER YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 256
Özet
Dokulardaki moleküler mekanizmaların anlaşılması için dokuya özgü genlerin tanımlanmalarına ihtiyaç vardır. Tümör içi heterojenite tek bir tümör dokusu içinde çeşitli hücre ve doku tabakalarının bulunması ile ortaya çıkan karmaşık bir süreçtir ve tedavilerde önemli bir zorluktur. Dokuya spesifik genlerin titiz bir şekilde tanımlanması, çeşitli kanserlerde ifadesi değişen genler ve doku spesifik genlerin kesişiminin incelenmesi, doku özgünlüğü kapsamında kanser gen profillerinin tümör içi heterojeniteyi göstermek için analiz edilmesi ve yorumlanması, farklı kanserler için moleküler hedeflerin ortaya konulması ve dokuya özgü genlerin biyolojik süreçlerdeki rollerinin anlaşılması amaçlanmıştır. 96 farklı insan dokusunu kapsayan beş RNA-dizileme projesinden elde edilen gen ifadesi verileri kullanılmıştır. Doku özgüllüğünün titizlikle belirlenmesi için tau ve istatistiksel mesafe entegre edilerek kullanılmıştır. Bu yeni yöntem“genişletilmiş tau”olarak tanımlanmıştır. 16 farklı kanser türüne ait ifadesi değişen genlerin (DEG) dokuya özgü genlerle kesişimleri incelenmiştir. Bundan sonra, 11 primer solid tümör için genlerin ifadesi, dokuya özgün gen sonuçlarının birleştirilmesiyle analiz edilmiştir. Tüm hesaplamalardan sonra elde edilen anlamlı genler işlevsel olarak yorumlanmıştır. Sonuç olarak, doku özgünlüğü için yeni bir yaklaşım kullanarak genler özgün olarak ifade edildikleri birden fazla dokuyla başarıyla eşleştirildi. Daha sonra bir kanser dokusundaki ifadesi değişen genlerin dokuya özgü genlerle çok az örtüştüğü ortaya konuldu. En önemlisi, farklı bir dokuyla sınırlı ifadesi olmasına rağmen kanserde de ifade edilen ve heterojenite için aday biyolojik belirteçler tespit edildi. Çalışmamızda belirlenen genlerin, tümor heterojenitesi veya kanser hücrelerinin genetik kararsızlığıyla ilişkili olduğu çeşitli kanser türleri için literatürde gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, dokuya spesifik genleri gündeme getirerek uzun yıllardır kanseri anlamaya çalışan bir çok araştırmacının çalışmalarına katkıda bulunacaktır.
Özet (Çeviri)
Identification of tissue-specific genes is essential for understanding molecular mechanisms. Intra-tumoral heterogeneity as diversity among cells and layers of tissues in only one single tumor limits therapeutic efficacy. Tumor heterogeneity is an important challenge for successful personalized medicine. We aimed to identify tissue-specific genes rigorously for examining intersection between differentially expressed genes (DEG) and tissue specific genes, analyzing cancer gene expressions in terms of tissue specificity, demonstration and interpretation of intra-tumoral heterogeneity, revealing specific molecular targets for tumors and elucidating roles of tissue-specific genes in biological processes. Gene expression, derived from five RNA-Sequencing projects, spanning 96 human tissues were used. Detection of tissue-specific genes not only included tau, but also required integrating of tau and statistical distance. This new method is defined as“extended tau”. We investigated intersection of 16 different cancer DEG with specifically expressed genes in corresponding tissue. After that, gene expression data for 11 primary solid tumors, retrieved from The Cancer Genome Atlas (TCGA), were analyzed by integrating our tissue specificity findings. Significant genes obtained after all calculations were functionally annotated for identifying their roles. Consequently, we successfully assigned genes to multiple tissues by extended tau. Then discovered that DEG in a cancer tissue has low overlap with genes specific to that tissue. Most importantly, we identified candidate biomarkers for heterogeneity exhibiting gene expression in cancer tissue although its expression is restricted to unrelated tissue. The genes identified in our study were already shown in literature to be associated with tumor heterogeneity or genetic instability of cancer cells for various cancers. Our results are likely to contribute to the road paved by many researchers trying to understand cancer for many years by bringing the tissue-specific genes into the scene.
Benzer Tezler
- Prediction of prognosis and chemosensitivity in breast cancer
Meme kanserinde prognoz ve kimyasal duyarlılık tahmini
MUHAMMAD WAQAS AKBAR
Doktora
İngilizce
2020
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ OSMAY GÜRE
- Systems biology approach for targeted therapy of liver cancer pi3k/akt/mtor pathway inhibitors: an ally or rival for sorafenib
Karaciğer kanseri tedavisine sistem biyolojisi yaklaşımı pı3k/akt/mtor sinyal yolağı inhibitörleri: sorafenib'e müttefik veya rakip
TÜLİN ERŞAHİN
Doktora
İngilizce
2014
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RENGÜL ÇETİN ATALAY
- Wild tip metastatik kolon adenokarsinomunda intratümoral heterojenite indeksinin sağkalım üzerine etkisi
The impact of intratumoral heterogeneity index on survival in wild-type metastatic colon adenocarcinoma
BEYTULLAH AKTAŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
İç HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ OĞUL
- İntratümöral grade heterojenitesi gösteren mesane ürotelyal karsinomlarında prognostik veriler ışığında tümör derecelendirmesi
Tumor grading in the light of prognostic data in bladder urothelial carcinomas showing intratumoral grade heterogeneity
GÖKHAN VELİ ALKAN
- Tümör tanı ve izlemi için dolaşımdaki serbest DNA'nın tayinine yönelik spesifik bir biyosensör sistemi geliştirilmesi
Development of A specific biosensor system for the determination of circulating free DNA for tumor diagnosis and monitoring
ZİHNİ ONUR UYGUN
Doktora
Türkçe
2020
BiyokimyaEge ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAN GİRGİN SAĞIN