Investigation of microRNA’s on genomic instability regions in breast cancer

Tez KünyeDurumu
Investigation of microRNA’s on genomic instability regions in breast cancer / Meme kanserinde genomik instabilite bölgelerindeki mikroRNA?ların araştırılması
Yazar:ŞADAN DUYGU SELÇUKLU
Danışman: DOÇ.DR. CENGİZ YAKICIER ; Y.DOÇ.DR. AYŞE ELİF ERSON
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Konu:Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin:
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
139 s.
Genomik instabilite meme kanserinde sıklıkla görülür. Bugüne kadar primer tümörlerde ve kanser hücre hatlarında bir çok kromozomal veya bölgesel kopya sayısı değişikliği gösteren bölge belirlenmiştir. Bu sebeple, bu bölgelerdeki potansiyel tumor baskılayıcı genler veya onkogenler araştırılmaktadır. MikroRNAlar ~18-24 nt uzunluğunda protein kodlamayan RNAlardır. Protein ekspresyonunu hedef mRNAlarin kesilmesi veya translasyonun engellenmesi ile düzenlerler. Bu çalışmanın hipotezi, meme kanseri hücrelerindeki sıklıkla görülen genomik instabilite bölgelerinde bulunan mikroRNAların tümörigenez mekanizmasındaki etki edebilecekleri veya katkıda bulunabilecekleridir. Bu çalışmada, meme kanserinde sıklıkla görülen kopya sayısı değişikliği gösteren bölgelerde bulunan mikroRNA genlerinin genomik düzensizlikleri araştırılmıştır. İlk olarak, biyoinformatik kaynaklar kullanılarak bugüne kadar belirlenmiş, sıklıkla görülen genomik instabilite bölgelerinden 18 tane seçildi ve bu bölgelerde bulunan 30 dan fazla ve 35 aday mikroRNA genleri belirlendi. Belirlenen mikroRNA genlerindeki kopya sayısı değişikliklerini doğrulamak için öncül mikroRNA’lara spesifik primerler dizayn edildi ve ?yarınicel PCR? yöntemi ile 20 meme kanseri hücre hattı DNAsında, 2 ölümsüz hücre hattı DNAsında ve 2 normal kontrol DNA örneğinde kopya sayısı analizleri yapıldı. Densitometre ölçüm sonuçlarına göre dikkat çekici bir şekilde mikroRNAların % 61 `inde (22/36) en az 3 farklı hücre hattında kopya sayısı değişikliği (delesyon veya amplifikasyon) gösterdiği bulundu. İlginç olarak bu değişikliklerin çoğu literatürde delesyon olarak geçen bazı bölgelerdeki mikroRNAların amplifikasyonu olarak bulundu. Belirlenen kopya sayıları, biyolojik olarak anlamlı bir başlangıç noktası olarak kullanılabilir ve meme kanserinde mikroRNA ekspresyon düzeyi ve fonksiyonel çalışmalar açısından adayların seçilmesinde önemlidir Kopya sayısı analizlerini takiben seçilen iki mikroRNA geninin (hsa-miR-21 ve hsa-miR-383) qRT-PCR yöntemi ile ekspresyon analizi yapıldı. Bu çalışmanın sonuçları, 20 meme kanseri hücre hattında ve normal örneklerde 36 mikroRNA geninin yarı-nicel PCR yöntemi ile genomik instabilite düzeylerinin kapsamlı taramasını sunmaktadır. Bugüne kadar meme kanseri hücre hatları ile bu kadar geniş çaplı bir tarama yapılmamıştır ve sunduğumuz sonuçlar bir çok mikroRNAnın meme kanserinde kapsamlı araştırılmasını içermektedir ve meme kanseri mekanizmasında potansiyel olarak rolü olabilecek adayların belirlenmesi açısından önemli ipuçları sunmaktadır. MikroRNAların genomik instabilitesi ekspresyon düzeylerine etki edebilir, bu da hedef genlerin ekspresyonunu etkileyecektir. MikroRNAların bu genleri nasil düzenlediklerinin belirlenmesi tümörigenez mekanizmasına katkıda bulunacak, teşhis ve tedavi amaçlı uygulamalarda bu bilgiler kullanılabilecektir. Anahtar kelimeler: meme kanseri, genomik instabilite, mikroRNA
Genomic instability is commonly seen in breast cancers. To date, various chromosomal or segmental loss or amplification regions have been detected in primary tumors and cell lines. Hence, an intensive search for potent tumor suppressors or oncogenes located in these regions continues. MicroRNAs (miRNAs) are ~18-24 nt long non-coding RNAs that regulate protein expression either by target mRNA cleavage or translational repression. We hypothesized that miRNAs located in genomic instability regions in breast cancer cells may contribute to the initiation or maintenance of breast tumors. Here, we investigated genomic levels of miRNAs on frequent loss or gain regions of breast cancer cells. First, using bioinformatics resources we mapped known miRNAs and candidate miRNAs to reported genomic instability regions. Our extensive searches resulted with more than 30 known miRNAs and 35 candidate miRNAs. To further confirm loss or amplification of miRNA genes on these chromosomal regions in breast cancer cells, we designed specific primers for the known pre-miRNA DNA regions and performed semi-quantitative PCR in 20 breast cancer cell lines, 2 immortalized mammary cell lines, and 2 control samples. Densitometry results suggested that a striking 61 % (22/36) of selected miRNAs showed either loss or amplification in at least 3 different breast cancer cell lines. Interestingly most of these alterations were found to be amplifications even in regions reported to harbor losses in breast tumors. Genomic fold change results of these microRNAs provide a biologically relevant starting point for further expression and functional experiments of microRNAs in breast cancer studies. Genomic fold change analysis followed expression analysis of two significant microRNAs (hsa-miR-21 and hsa-miR-383) was done by qRT-PCR method. Our data provide a wide screen of genomic instability of 36 microRNA genes in 20 breast cancer cells and normal samples detected by semi-quantitative duplex PCR method as well as expression analysis of two microRNAs. To this date, such an extensive data on genomic status of microRNA genes in breast cancer cells did not exist. Therefore, our results are the first comprehensive investigation of many microRNA genes on genomic instability regions in breast cancers and provide further clues to the potential involvement of these microRNAs in breast tumorigenesis MicroRNA genomic instability may affect their expression and therefore their targets? expressions. Understanding how these microRNAs regulate their targets and contribute to the neoplastic events will also contribute to the field by using this information for future diagnostic and threaupetical applications. Key words: Breast cancer, genomic instability, microRNAs

Download: Click here