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
- Tez No: 692092
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoistatistik, Biyoloji, Onkoloji, Biostatistics, Biology, Oncology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Disiplinlerarası Sinir Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 205
Özet
Kolinerjik reseptör nikotinik alfa 5 (CHRNA5) sadece sinir sisteminde değil diğer dokularda da ifade olunan ligand kapılı bir iyon kanalıdır. CHRNA5 ifade farklılığı ve polimorfizmi bağımlılık, özellikle nikotin, ve çeşitli kanser tipleriyle ilişkilendirilmiştir. CHRNA5 deplesyonunun tumor baskılayıcı özellikleri, hücre canlılığında düşme ve DNA hasarı ve onarımında ve ilaç hassasiyetinde artış olup meme kanseri hücre hatlarında belirlenmiştir. Bu tez, CHRNA5 deplesyonunu etkileyen ve ondan etkilenen anahtar faktörlerin, in-vitro ve in-siliko tekniklerle belirlenmesine odaklanılmıştır. Meme kanseri verisetleri kullanılarak, CHRNA5 ve DNA hasarı ve onarımı genleri arasındaki pozitif korelasyon ilk defa gösterilmiştir. Ek olarak, MCF7 meme kanseri hücre hattında, TP53 deplesyonun siCHRNA5 ile antagonistik olarak hareket ettiği ve siCHRNA5'ın hücre döngüsü ve ilaç hassasiyeti üzerindeki etkilerini geri çevirdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, siCHRNA5 ikincil östrojen sinyal yolağını zamana ve doza bağlı şekilde baskılayabilmektedir. CHRNA5 deplesyonu ayrıca evrimsel olarak korunmuş 14q32.31 miRNA grubunun ifade miktarını düşürmektedir. Bu miRNA'ların arasında, miR495-3p, en önemli miRNA olarak öne çıkmakta olup selektif östrojen reseptör modülatörü ile benzer ifade profili sergilemektedir. Ancak, siCHRNA5 ve miR495-3p'nin ikincil östrojen sinyal yolağı üzerindeki antagonistik etkileri, siCHRNA5 ve miR495-3p'nin aynı protein/yolağı hedeflediklerini öne sürmektedir. Ek olarak, shiny temelli syneRgy uygulaması ilaçlar ve/veya gen modifikasyonları için gen ifade profili temelli sinerji analizi yapılması için geliştirmiştir. Örnek vaka çalışması olarak, MDM2 inhibitörü ve/veya DNA hasarı indükleyen temozolomide uygulanmış olup neuroblastoma hücre hatları kullanışmıştır. Elde edilen sonuçlara göre kombinasyon uygulamasının tumor baskılayıcı etkisi bireysel uygulamalardan daha fazla olsa da bireysel uygulamaların toplamlarından az olduğu bulgulanmıştır. Bildiğimiz kadarıyla, syneRgy, transkriptom temelli sinerji analizi ve synreg isimli yeni geliştirdiğimiz sinerji analiz metoduyla TF zenginleştirmesi analizi yapan tek online uygulamadır.
Özet (Çeviri)
Cholinergic receptor subunit alpha 5 (CHRNA5) is a ligand-gated ion channel expressed in not only the nervous system but also other tissues. Differential expression and the polymorphisms of CHRNA5 have been associated with addiction, particularly nicotine and various cancer types. The tumor-suppressive properties of CHRNA5 depletion, i.e., decrease in cell proliferation, induction of DNA damage response, and drug sensitivity, have been identified in breast cancer cell lines. This thesis focuses on identifying critical factors modulating or modulated by the knock-down of CHRNA5 in breast cancer cell lines using both wet-lab and bioinformatics approaches. Here I have first found the significant correlation between CHRNA5 and DNA damage response in breast cancer tumor datasets. Moreover, I discovered that the introduction of siTP53 antagonized the actions of siCHRNA5 and reverted the siCHRNA5-mediated cell cycle inhibition and drug sensitivity in the MCF7 breast cancer cell line. Furthermore, siCHRNA5 was found to inhibit the secondary signaling of estrogen/ESR1 in time and dosage-dependent manners. CHRNA5 depletion also downregulated the conserved 14q32.31 miRNA cluster expression. Among those miRNAs, miR495-3p appeared to be the most prominent candidate, exhibiting a similar expression profile with selective estrogen degraders and partially with siCHRNA5. However, the inhibitory effect of the combinatorial treatment with siCHRNA5 and miR495-3p on the secondary targets of estrogen signaling indicated that siCHRNA5 and miR495-3p might target converging pathways, evidenced by the antagonism (rather than addictiveness) between them. In addition, the Shiny-based syneRgy app was developed to analyze the transcriptome-based synergy between treatments and/or genetic modifications. As a case study, syneRgy analysis using novel MDM2 inhibitor and/or temozolomide treated neuroblastoma cell lines revealed that although the tumor-suppressor effect of combination therapy was more than each individual treatment, it was less than additive. syneRgy was applied to understand the combinatorial treatment of siCHRNA5 with siTP53 as well as siCHRNA5 with miR495-3p mimic and enhanced our understanding of the TFs that might have a role in the crosstalk. To our knowledge, syneRgy is the first-ever online tool to perform statistical synergy analysis using RNAseq count or logFC transcriptomic data and synreg, i.e. our novel methodology allowing for statistical tests of TF target enrichment using regression models.
Benzer Tezler
- Suppression of NFIb expression by gene targeting strategies
NFIb ifadesinin gen hedefleme stratejileriyle baskılanması
İBRAHİM OGUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI KUMBASAR
- T lenfosit ve NK hücre popülasyonundaki VDR (vitamin D reseptörü) ekspresyonu ile kolon adenomlarında differansiasyon arasında ilişki
Relationship between differantiation of colon polyps and expression of vitamin D receptor (VDR) on T lymphocyte and NK cells
RECEP ALPEREN TORUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
GastroenterolojiAkdeniz Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ SÜLEYMANLAR
- Identification of allosteric binding sites of the Allatostatin receptor type-C of pine processionary moth
Çam kese böceğinin Allatostatin C-tipi reseptörünün allosterik bağlanma ceplerinin belirlenmesi
KÜBRA KAHVECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECLA BİRGÜL
- The regulation of the CXXC5 gene expression
CXXC5 gen ekspresyonunun düzenlenmesi
PELİN YAŞAR
Doktora
İngilizce
2021
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT MUYAN
- Initial characterization of CXXC5 as a putative DNA binding protein
Potensiyel olarak DNA'ya bağlanan CXXC5 proteininin ön karakterizasyonu
PELİN YAŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT MUYAN