Investigation of the effects of 2-hydroxyglutarate oncometabolite on colon cancer metabolism on cell models generated by CRISPR/Cas9-based gene therapy and in vivo models
2-Hidroksiglutarat Onkometabolitinin Kolon Kanseri Metabolizması Üzerindeki Etkisinin CRISPR/Cas9-Tabanlı Gen Terapisi ile Oluşturulan Hücre Modelleri ve In Vivo Modeller Üzerinde İncelenmesi
- Tez No: 753235
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA AYAR KAYALI, DOÇ. DR. ŞERİF ŞENTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Genetik, Biochemistry, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Normal konsantrasyonu oldukça düşük olan D-2-hidroksiglutarat (2-HG), yüksek seviyede üretilerek karsinogenez sürecine katılmaktadır. Bu oncometabolit yabanıl tip veya mutant IDH enzimlerine ek olarak, hücre tipine özgü çeşitli enzimler tarafından üretilmektedir. Bu tezin amacı, 2-HG üretim yolaklarını ve bu onkometabolitin kolon kanseri metabolizmasındaki etkisini incelemektir. İlk olarak, TCA ve Cori döngüsü, glutaminoliz ve Glikolizde rol alan bazı metabolitlerin konsantrasyonları hücre hatları ve ksenograft modellerde belirlenmiştir. D-2HG düzeyi kolon adenokarsinom hücre hatlarında (Caco-2 ve SW620) önemli ölçüde yükselirken, kolon epitel hücre hattında (CCD-18Co) tespit edilememiştir. SW620 hücrelerinde IDH1/2 genlerinde mutasyon olmadığı belirlenmiştir. Sonraki adımda, D-2HG üretimi yabanıl tip IDH1 enziminin susturulduğu hücrelerde (IDH1 KO) kontrole kıyasla yaklaşık olarak 2.5 kat azalmıştır, fakat üretim devam etmiştir. L/D-2HG üretiminde rol alan MDH2 enziminin mRNA seviyesi IDH1 KO hücrelerde anlamlı seviyede artmıştır. MDH ve LDHA enzim inhibitörleri ayrı ayrı uygulandıktan sonra D-2HG seviyesi belirlenememiştir. Hasta kaynaklı ksenograft modeller (PDX) ile yapılan çalışmalarda da benzer bulgular elde edilmiştir. Son olarak, mutant IDH1 enziminin D-2HG üretimindeki etkisini incelemek için R132H mutasyonu CRISPR/Cas9 yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur ve D-2HG seviyesinin değişmediği görülmüştür. Sonuç olarak, D-2HG'nin üretim yolağı belirlenmiş ve bu onkometabolitin üretimi durdurularak kolon kanserine yönelik yeni bir terapötik yaklaşım sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The normal concentration of D-2-hydroxyglutarate (D-2HG) is quite low but it is generated at a high level and role in colorectal carcinogenesis. This oncometabolite is generated by various cell-type-specific enzymes in addition to wild-type or mutant isocitrate dehydrogenase (IDH). This thesis aims to examine the D-2HG generation pathways and the impact of this oncometabolite on colon cancer metabolism. Firstly, the level of some intermediates in the TCA and Cori cycles, glutaminolysis, and glycolysis were determined in cell lines and xenograft models. The D-2HG has significantly been generated in both colon adenocarcinoma cell lines (Caco-2 and SW620), but it could not be detected in the colon epithelial cells (CCD-18Co). The Sanger results showed that there was no mutation in the IDH1/2 gene in SW620. Then, D-2HG generation was almost 2.5-fold decreased in wild-type IDH1 knockout cells (IDH1 KO) compared to the control, but still it generated. The mRNA level of the malate dehydrogenase (MDH2) enzyme which role in the L/D-2HG generation was considerably increased in IDH1 KO. After treatment with MDH and lactate dehydrogenase (LDH) enzyme inhibitors, the D-2HG could not be detected. Similar findings were obtained in the patient-derived xenograft (PDX) models. Finally, the R132H mutation was generated using the CRISPR/Cas9 tool to examine the effect of mutant IDH1 enzyme on D-2HG generation, and it was revealed that the D-2HG level did not change. In conclusion, the D-2HG generation pathway has been determined and a new therapeutic approach to colon cancer by inhibiting this oncometabolite generation is provided.
Benzer Tezler
- Investigation of chromatinchromatin interaction of glioma risk locus at 8q24.21 by chromosome conformation capture techniquesand effects of idh mutations
Kromozom konformasyonu yakalama teknikleriyle 8q24.21 bölgesindeki glioma risk-lokus alanlarının kromatin-kromatin etkileşimlerinin belirlenmesi ve İDH mutasyonunun etkisinin araştırılması
TUTKU YARAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
GenetikDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ OKTAY
- Investigation of isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) mutation induced molecular and cellular changes in glioma
Glioma'da ızositrat dehidrogenaz 1 (IDH1) mutasyonunun sebep olduğu moleküler ve hücresel değişikliklerin incelenmesi
TANSU BİLGE KÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
GenetikBahçeşehir ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TİMUÇİN AVŞAR
- Investigation of the effect of Isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) mutation on angiogenesis and associated genes in glioma cells
İzositrat dehidrogenaz 1 (IDH1) mutasyonunun gliom hücrelerinde anjiyogenez ve ilgili genler üzerine etkisinin incelenmesi
MUHAMMED DENİZ OKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyolojiBahçeşehir ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TİMUÇİN AVŞAR
- Investigation of the effect of Isocitrate Dehydrogenase 1 (IDH1) mutation on angiogenesis and associated genes in glioma cells
İzositrat Dehidrogenaz 1 (IDH1) mutasyonunun gliom hücrelerinde anjiyogenez ve ilgili genler üzerine etkisinin incelenmesi
MUHAMMED DENİZ OKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
GenetikBahçeşehir ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TİMUÇİN AVŞAR
- Portage erken eğitim programının 2-6 yaş grubu özel eğitim ve bakım gerektiren çocukların gelişimleri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of the portage EARLY education program on the development of children aged 2-6 YEARS requiring special education and care
SEDA COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eğitim ve Öğretimİstanbul Gelişim ÜniversitesiÇocuk Gelişimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU KOLSAL