Investigating the function of ERCC1 in the control of DNA damage response and cell survival
ERCC1'in DNA hasar yanıtı ve hücre sağkalım kontrolündeki işlevinin araştırılması
- Tez No: 858569
- Danışmanlar: PROF. DR. TAMER YAĞCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Genetik, Moleküler Tıp, Biochemistry, Genetics, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
DNA hasarı tanıma-onarımı veya –apoptoz, metazoan biyolojisinin genetik olarak kusurlu nesiller yaratma olasılığını ortadan kaldırmak için gerekli olan kritik bir özelliğidir. Bu yolaklar aynı zamanda UV gibi dış etkenler veya reaktif oksijen türleri gibi hücre içi etkiler nedeniyle yoğun DNA hasarına uğrayan somatik hücrelerin uzaklaştırılmasında da gereklidir. Daha da önemlisi, DNA hasarının boyutunu algılamak, bir hücrenin DNA onarımı veya apoptoz yolaklarını koordine edebilmesi için kritik öneme sahiptir. Bu nedenlerden dolayı, yüksek ökaryotların apoptoz sinyal yolaklarına bilgi sağlayan DNA hasarı tanıma-onarım yolaklarına sahip olması beklenmedik bir durum değildir. Homolog rekombinasyon (HR) veya homolog olmayan uç birleştirme (NHEJ) gibi belirli DNA hasarı tanıma-onarım yolları prokaryotlarda mevcut değildir. Ökaryotik organizmalarla birlikte oluşmuş ve evrimleşmişlerdir; bu nedenle, DNA hasarının onarılamaz olduğu düşünüldüğünde bir hücreye apoptoza gitmesi için sinyal verme yeteneğine sahiptirler. Diğer tüm DNA onarım yolaklarında yer alan proteinler arasında yalnızca nükleotid eksizyon onarımı (NER) yolağının bir üyesi olan ERCC1-XPF kompleksi, sınıf değiştirme rekombinasyonu (CSR) ve telomer bakımı gibi daha yüksek ökaryot spesifik hücresel olaylarda da yer alır ancak daha önce apoptoz sinyal yolağında rol aldığı gösterilmemiştir. Bu nedenle, NER yolağı proteinlerinin apoptozun başlangıcında veya mitokondri depolarizasyonu öncesi aşamada olası bir rolü olabileceğini varsaydık. Ampirik bir yaklaşım benimsedik ve NER kompleks proteinlerinin tüm bileşenlerinin DNA hasarının neden olduğu veya ölüm reseptörünün aracılık ettiği apoptoz üzerine ekspresyonunu western blot yoluyla analiz ettik. ERCC1, XPA ve XPC proteinlerinin miktarının, pro-apoptotik uyaranların kapsamına göre değiştiğini belirledik ve ERCC1 proteinin, TRAIL ligantının ölüm reseptörlerine bağlanması sonrasında oluşan apoptoz sonucu değil sadece indüklenen DNA hasarı sonrasında oluşan apoptoz sırasında azaldığını gözlemledik. ERCC1 proteini, NER mekanizmasının kritik bir bileşeni olarak tasvir edilmiştir ve yokluğu, hücrelerin UV kaynaklı apoptoza duyarlı hale gelmesi üzerinde en büyük etkiyi yapmaktadır. Western blot ve akış sitometrisi ile değerlendirdiğimiz konsantrasyon ve kinetik deneylerimizin sonucu, doksorubisin veya oksaliplatin kaynaklı apoptozda ERCC1 düşüşünün mitokondriyal depolarizasyondan önce meydana gelen erken bir olay olduğunu gösterdi. Ayrıca, MG132 veya Bortezomib gibi proteazom inhibitörleri kullanarak ERCC1 proteinini stabilize hale getirdik ve bunun hücreleri DNA hasarına bağlı apoptoza karşı dirençli hale getirdiğini gözlemledik. Bu sonuçlar, Bortezomib gibi klinik açıdan anlamlı proteazom inhibitörlerinin, kombinasyon kemoterapisinin bir parçası olarak neden olumsuz sonuçlar verdiğini açıklamaktadır. Sisplatin, oksaliplatin veya mitomisin C gibi yaygın olarak kullanılan kemoterapötik ajanların neden olduğu DNA hasarı öncelikle NER proteinleri tarafından onarıldığından, ERCC1'in apoptozdaki rolünü anlamak kanser tedavisi için kritik öneme sahiptir. Bununla birlikte, proteazom inhibitörlerinin veya diğer yardımcı terapötik ajanların geleneksel kemoterapiyle birlikte kullanılabilmesi için DNA hasarını tanıma-onarım-apoptoz bağlantı yolakları hakkında daha fazla bilgi edinmek gereklidir.
Özet (Çeviri)
DNA damage recognition-repair or –apoptosis is a critical feature of metazoan biology that is necessary to eliminate the possibility of creating genetically defective progeny. These pathways are also essential in removing somatic cells that received extensive DNA damage by external factors such as UV or internal insults such as reactive oxygen species. Importantly, sensing the extent of DNA damage is critical for a cell to coordinate an action towards DNA repair or apoptosis. For those reasons, it is not unexpected to recognize DNA damage recognition-repair pathways feeding information to apoptosis signaling in higher eukaryotes. Certain DNA damage recognition-repair pathways such as homologous recombination (HR) or non-homologous end joining (NHEJ) are not present in prokaryotes. They were evolved along with eukaryotic organisms, therefore have the ability to signal a cell to undergo apoptosis when DNA damage deemed unrepairable. Among all other DNA repair pathway proteins, only ERCC1-XPF complex, a member of nucleotide excision repair (NER) pathway also take part in higher eukaryote specific cellular events such as class switch recombination and telomere maintenance but has not been implicated in apoptosis signaling before. Therefore, we hypothesized a possible role of NER pathway proteins at the initiation or pre-mitochondrial phase of apoptosis. We have taken an empirical approach and analysed the expression of all components of NER complex proteins upon DNA damage induced or death receptor mediated apoptosis by western blotting. We identified the abundance of ERCC1, XPA and XPC proteins changing with the extent of pro-apoptotic stimuli, ERCC1 being the unique component that is decreasing during DNA damage induced but not upon death receptor ligation by TRAIL. ERCC1 protein has been depicted as a critical component of NER machinery with its absence making the biggest impact on sensitisation of cells to UV induced apoptosis. Our concentration and kinetic experiments registered ERCC1 decrease as an early event in doxorubicin or oxaliplatin induced apoptosis, happening before mitochondrial depolarisation, as assessed by western blotting and flow cytometry. Further, stabilization of ERCC1 using proteasome inhibitors such as MG132 or Bortezomib rendered cells resistant to DNA damage induced apoptosis. These results explain why clinically relevant proteasome inhibitors such as Bortezomib yielded negative results as part of a combination chemotherapy. Understanding the role of ERCC1 in apoptosis is critical for cancer therapy as DNA damage induced by commonly used chemotherapeutic agents such as cisplatin, oxaliplatin or mitomycin C is primarily repaired by NER machinery. Additionally, the use of proteasome inhibitors or other ancillary therapeutic agents along with conventional chemotherapy requires deep knowledge of DNA damage recognition-repair-apoptosis linking pathways.
Benzer Tezler
- Küçük hücreli dısı akciğer kanseri hastalarında RRM1, RRM2, ERCC2 gen polimorfizmleri ve serum 8-OHG ve LHD düzeylerinin hastalığın riski ve prognozu üzerine etkilerinin arastırılması
Investigation of the effects of RRM1, RRM2, ERCC2 gene polymorphisms and serum 8-OHDG levels on disease risk and prognosis in nsclc patients
ENDER MEHMET ÇOŞKUNPINAR
- Kanser olgularında ve ailesel kanser yatkınlığı nedeniyle klinik ekzom dizi analizi yapılan olgularda sitokinler ve ilişkili sinyal yolaklarındaki değişiklikler
Changes in cytokines and related signaling pathways in cases with cancer and familial cancer susceptibility by clinical exome sequencing analysis
DERYA YAMAN
Doktora
Türkçe
2022
GenetikBaşkent ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERİDE İFFET ŞAHİN
- Investigating the function of Cx26-I30N and D50Y mutations in squamous cell carcinoma cell line SCC-25
Skuamöz hücreli karsinom hücre hattı SCC-25'de Cx26-I30N ve D50Y mutasyonlarının fonksiyonunun araştırılması
BÜŞRA YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Genetikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLİSTAN MEŞE ÖZÇİVİCİ
- Sıçanlarda bisfenol A ile indüklenen polikistik over sendromuna karşı floretinin koruyucu etkilerinin araştırılması
Investigating the protective effects of phloretin against the polycycstic ovarian syndrome induced by bisphenol A in rats
NİLÜFER COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAYAT BARLAS
- Akciğer kanser hücresi ile insan alveolar epitel hücresinin etkileşiminin incelenmesi
Investigating the interaction of lung cancer cells with human alveolar epithelial cells
EZGİ ERMİŞ KAYA