MiR-21'in sistem biyolojisine dayalı olarak mide kanserinde farklı şekilde eksprese edilen hub gen-leri üzerindeki terapötik etkisi
Therapeutic effect of miR-21 on differentially expressed hub genes in gastri̇c cancer based on system biology
Yazar: HESAM GHAFOURI KALAJAHI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM SEZER ZHMUROV
Üsküdar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Mide neoplazmları = Stomach neoplasms ; Mikro RNA = Micro RNA ; Mineralokortikoidler = Mineralocorticoids ; Yağ analizi = Oil analysis

Özet:
Geçmiş: Mide kanseri dünyada en yaygın 5. kanser türüdür ve 3. Ölüm oranına sahiptir. MikroRNA-21 (miR-21) çeşitli insan kanserlerinde, özellikle insan mide kanserinde çok önemli bir rol oynar. Ayrıca, miR-21'in mide kanserinin oluşumunda ve ilerlemesinde rol oynadığı gösterilmiştir. Bu çalışmanın amacı, mide kanseri hücre hatlarında miR-21 eksp-resyonu ile korelasyon içinde olan hub genleri ile ilgili yeni yollar bulmak ve miR-21'in upregülasyonunun mide kanseri hücre hatlarında diferansiyel olarak eksprese edilen hub genleri üzerindeki etkisini incelenmesidir. Metot: Bu çalışmada, kontrol grupları ve kan-ser grupları arasında diferansiyel olarak eksprese edilmiş genleri (DEG'ler) tanımlamak için Gene Expression Omnibus (GEO) veri setine ait RNAseq veritabanlarından (GSE13911) alınmış mide kanserinin gen ekspresyon profilleri kullanıldı. Ağırlıklı ortak ifade ağı analizi (WGCNA) kullanılarak bir gen ortak ifade ağı oluşturuldu. Ardından, MiRwalk veritabanını kullanarak, etkili mikroRNA'ları belirlemek için hub genleri araş-tırıldı ve mikroRNA-mRNA ağı analizi sonrasında, bu hub genleri üzerinde düzenleyici etkisi olan etkili mikroRNA'lar belirlendi. Bir sonraki adım olarak, MKN-45 ve AGS insan mide kanseri hücre hatları, fonksiyonel analizler gerçekleştirmek için anti-miR-21 ile transfekte edildi. Daha sonra, hücrenin canlılığını araştırmak için MTT analizi yapıldı. Son olarak, her iki mide kanseri hücre hattında hub gen ekspresyonunu değerlendirmek için gerçek zamanlı kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu kullanıldı. Sonuç: Bu çalış-mada, CCL28, NR3C2 ve SNYPO2, her iki MKN ve AGS mide kanseri hücre dizilerinde farklı şekilde eksprese edilen hub geni olarak tanımlandı. Kantitatif gerçek zamanlı poli-meraz zincir reaksiyonu, anti-miR-21'ile transfekte edilen MKN-45 ve AGS hücre dizi-lerinde, bu ekspresyonunu arttırdığını gösterdi. Bu sayede miR-21'in bu genler üzerinde etki sağlayarak mide kanseri'nin gelişiminde rol oynadığı anlaşıldı, Ek olarak, sistem bi-yolojisi yaklaşımları, bu genlerin mide kanseri tedavisi için olası biyolojik belirteçler ve terapötik hedefler olabileceğini belirledi.

Abstract:
Background: Gastric cancer (GC) is the fifth most prevalent kind of cancer worldwide and the third major cause of cancer-related death. MicroRNA-21 (miR-21) plays a pivotal role in various human cancers, especially in human GC. Furthermore, it has been demon-strated that miR-21 is involved in the genesis and progression of human GC. The purpose of this study is to find new pathways concerning hub genes, which are in correlation with miR-21 expression in GC, and studying the effect of upregulation of miR-21 on differen-tially expressed hub genes in GC cell lines.
Method: We incorporated the gene expression profiles of GCs from an RNAseq databa-ses (GSE13911) from Gene Expression Omnibus (GEO) dataset to identify differentially expressed genes (DEGs) among control groups and cancer groups. A gene co-expression network was formed by weighted correlation network analysis (WGCNA). Then, utilizing the MiRwalk database, we investigated hub genes to identify effective microRNAs; by analyzing the microRNA-mRNA network, we identified effective microRNAs that have a regulatory effect on these hub genes. In the following step, MKN-45, and AGS human gastric cancer cell lines were transfected with anti-miR-21 to implement functional analy-sis. Subsequently, MTT proliferation was implemented to study the viability of the cell. After that, qRT-PCR was utilized to evaluate hub genes expression levels in both GC cell lines.
Results: In this study, CCL28, NR3C2, and SNYPO2 were identified as the hub gene that are differentially expressed in both MKN, and AGS GC cell lines. qRT-PCR demonstra-ted that the anti-miR-21 increased expression of these gene in both MKN, and AGS cell lines. Hence, this study's findings suggest that miR-21, by hedefing these hub genes, is involved in the development of GC. In addition, systems biology approaches identified that these genes could be possible biomarkers and therapeutic targets for GC treatment.