Effects of cholinergic receptor nicotinic alpha 5 (CHRNA5) RNAi on apoptosis, DNA damage response, drug sensitivity, and hsa-miR-495-3p overexpression in breast cancer
Kolinerjik reseptör nikotinik alfa 5 (CHRNA5) RNAi uygulamasının, meme kanserinde apoptoz, DNA hasarı yanıtı, ilaç duyarlılığı ve hsa-miR-495-3p'nin yüksek ifadesine etkisi
- Tez No: 540744
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
Kolinerjik Reseptör Nikotinik Alfa 5 (CHRNA5), nikotin bağımlılığıyla ilişkilidir ve akciğer kanseri prognozunda önemli bir role sahiptir. Önemli hücresel işlevlerine rağmen, bu molekülün meme kanserindeki rolü henüz bilinmemektedir. Bu tezde, CHRNA5 deplesyonu yapıldığında önemli kanser sinyal yolaklarında meydana gelen değişikliklerin belirlenmesini amaçladım. İlaca karşı direnç, meme kanseri tedavisi önündeki en büyük engellerden biridir. Meme kanserinin heterojen doğası, kesin tanı konulmasına ve dolayısıyla doğru tedavi seçeneklerinin belirlenmesine yardımcı olabilecek daha çok biyobelirtecin bulunmasını gerektirmektedir. Bu çalışmada, meme kanserinin farklı alt tiplerini temsilen birden fazla hücre hattı kullanarak, meme kanseri alt tiplerinin ortaya çıkarılmasında yeni bir biyobelirteç görevi görebilecek olan CHRNA5'in deplesyonu yapıldığında hücre döngüsü ve apoptoz gibi yaygın sinyal yolaklarında meydana gelen değişiklikleri gösterdim. Hücre döngüsünde G1/S noktasında denetleyici görevi gören TP53 proteinin mutasyon durumuna bağlı olarak, CHRNA5 deplesyonu, etkilerini ağırlıklı olarak hem total CHEK1 hem de pCHEK1 (S345) seviyelerinde azalmaya neden olarak göstermiş ve bu da, MCF7 hücrelerinin Topoizomeraz inhibitörlerine yanıtlarını önemli ölçüde değiştirerek ilaca duyarlılıkta artışa neden olmuştur. Artan FAS seviyelerinin yanında, BAX/BCL2 oranı gibi apoptoz belirteçlerde de artış görülmesi, CHRNA5 deplesyonunu takiben MCF7 hücrelerinde gelişen duyarlılığın apoptozla sonuçlanabileceğini göstermiştir. Literatürde şimdiye kadar miRNA'lar gibi küçük endojen moleküllerle CHRNA5 regülasyonunu inceleyen bir çalışma yapılmamıştır. CHRNA5'in 3'UTR'sindeki potansiyel miR-15a bağlanma bölgeleri ve miR-15a'nın meme kanserinde tamoksifen direncinde yer alması nedeniyle; bu çalışmada miR-15a ailesi ve CHRNA5 arasındaki etkileşimi MCF7 hücrelerinde araştırdım. RT-qPCR metodu ile, miR-15a mimikleri kullanarak CHRNA5 seviyesinde ciddi bir azalma gözlemledim, aynı şekilde bu aileye ait miRNA mimikleri ile de CHRNA5 RNAi'nin etkilerine de benzerlikler gözlemledim. MCF7 hücrelerinde CHRNA5 deplesyonunun bir diğer önemli sonucu ise, bağımsız microRNA dizilimleriyle de doğrulanan, miRNA ifade profilindeki global değişikliklerdir. Bu in silico sonuçlara dayanarak, tümör baskılayıcı miRNA olarak bilinen hsa-miR-495-3p, ifadesi en çok azalan miRNA olarak belirlenmiştir. Literatürde de belirtildiği gibi, miR-495'in rolü tümörün türüne göre değişmektedir. Bu nedenle, CHRNA5 deplesyonunun yanında, miR-495'in ifadesini de mimik uygulaması ile eski seviyesine çıkarılmaya çalışılmıştır. CHRNA5 deplesyonu ile gözlemlenen transkriptomik değişiklikler, miR-495'in yüksek ifade edilmesiyle daha da arttırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Cholinergic Receptor Nicotinic Alpha 5 (CHRNA5) is associated with nicotine addiction and it has an important role in the prognosis of lung cancer. Despite its important cellular functions, its role in breast cancer remains to be elucidated. In this thesis, I aimed to identify the alterations in the important cancer signaling pathways occurring upon CHRNA5 depletion. Drug resistance is one of the major obstacles in breast cancer therapy. Heterogeneous nature of breast cancer necessitates identification of more biomarkers which aid in precise diagnosis and hence development of proper treatment options. In this study, by using more than one cell line which is representative of different subtypes of breast cancer, I showed the alterations occurred in cancer signaling pathways such as cell cycle and apoptosis upon CHRNA5 depletion, which could serve as a novel biomarker in breast cancer subtyping. Depending on mutation status of TP53, which is the gatekeeper protein during G1/S checkpoint, CHRNA5 depletion mostly exerted its effects over decreasing the levels of total CHEK1 and pCHEK1 (S345) which significantly altered the response of MCF7 cells to topoisomerase inhibitors in terms of enhanced drug sensitivity. Increases in apoptotic markers, such as BAX/BCL2 ratio along with increased FAS levels, further confirmed that this sensitization of MCF7 cells upon CHRNA5 depletion might have ended with apoptosis. v So far in the literature, there is no study examining the regulation of CHRNA5 by small endogenous molecules such as miRNAs. Due to the predictive binding sites in 3'UTR of CHRNA5 and the importance of participating in tamoxifen resistance in breast cancer; I also examined the interplay between miR-15a family and CHRNA5 in MCF7 cells. I showed significant decrease in CHRNA5 levels upon using miR-15a mimic while demonstrating similar activity of miR-15a family mimics with CHRNA5 depletion using RT-qPCR. Another important implication of CHRNA5 depletion in MCF7 cells was the global change in miRNA expression prolife which was verified with independent microRNA arrays. Based on these in silico results, hsa-miR-495-3p appeared as the most downregulated miRNA which is known as a tumor suppressor miRNA. As stated in the literature, the role of miR-495 differs depending on the tumor type. Therefore, I tried to restore its expression by mimicking along with CHRNA5 depletion. The transcriptomic changes observed with CHRNA5 depletion was boosted with the restoration of miR-495 levels.
Benzer Tezler
- Investigation of novel rnai and nanoparticle approaches for their anti-proliferative and drug-sensitizing effects in breast cancer
Meme kanserinde özgün rnai ve nanopartikül yaklaşımlarının anti proliferatif ve ilaç-hassasiyetine yönelik etkilerinin incelenmesi
ERMIRA JAHJA
Doktora
İngilizce
2017
Genetikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Effects of miR-376 family miRNAs on CHRNA5 depleted MCF7 cell line model and co-culture competition studies
CHRNA5 ifadesi düşürülmüş MCF7 meme kanseri hücre hattı modelinde miR-376 familya mikroRNA'larının etkileri ve ko-kültür rekabet çalışmaları
RAFED SAİD TİRYAKİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyokimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Nikotin bağımlı sıçan soylarında TCF7L2'nin nikotin bağımlılığı ve glukoz metabolizması üzerine etkileri
The effects of TCF7L2 on nicotine addiction and glucose metabolism in nicotine dependent rat breed
İBRAHİM HALİL ÇİTÇİ
Doktora
Türkçe
2024
FizyolojiEge ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BUKET KOSOVA
PROF. DR. OĞUZ GÖZEN
- Nicotine-modulated gene expression profiles in MCF7 breast cancer cell line and involvement of estrogen in CHRNA5 expression
MCF7 meme kanser hücre hattında nikotinden etkilenmiş gen ifade profilleri ve CHRNA5 ifadesinde estrojenin rolü
RÜMEYSA BIYIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ÖZLEN KONU
- Identification of modulatory functions of TP53, estrogen signaling, and 14q32.31 mirna cluster on chrna5 knock-down expression profile and development of syneRgy APP
Tp53, östrojen sinyal yolaği, ve 14q32.31 miRNA grubu'nun CHRNA5 deplesyon ifade profili üzerine etkilerinin belirlenmesi ve syneRgy uygulamasının geliştirilmesi
AYŞE GÖKÇE KEŞKÜŞ
Doktora
İngilizce
2021
Biyoistatistikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiDisiplinlerarası Sinir Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI