Pankreas kanseri hücre hattında TFAM ekspresyon düzeyinin hücre fonksiyonları üzerine etkisi
The effects of TFAM expression levels on cells functions in pancreatic cancer cell line
Yazar: CEREN NARİN ŞİMŞEK
Danışman: DOÇ. DR. FÜSUN ÖZMEN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ NEŞE ÜNVER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Tümör Biyolojisi ve İmmünolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: DNA = DNA ; Gen ifadesi = Gene expression ; Mikro RNA = Micro RNA ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Pankreas hastalıkları = Pancreatic diseases ; Pankreas neoplazmları = Pancreatic neoplasms ; RNA = RNA

Özet:
Pankreas kanseri genellikle geç bir aşamada farkedilir çünkü çok ileri evrelere ulaşana
dek semptomları görülmez. Kilo kaybı, karın bölgesinde ağrı, sarılık (karaciğerdeki
toksik yapılanma nedeniyle cildin sarıya dönmesi) en yaygın görülen semptomlardır.
Bunlar genellikle tümör belli bir büyüklüğe eriştikten sonra ortaya çıkar ve çoğu zaman
bereberinde karaciğer metastazı vardır. Karsinomaların metastaz yapması için, epitelyal
tümör hücreleri, birincil bölgede istila, ikincil bir yerde yayılma ve kolonizasyonu içeren
karmaşık bir dizi olaydan geçer. Bu metastatik kaskadı, sadece tümör hücrelerinde
çalışan sayısız sinyal yolu ile değil aynı zamanda stromal hücrelerle olan ilişkileri de
modüle edilebilir. İstilacı yetenekler elde etmek için, epitelyal tümör hücreleri, hücre-
hücre adezyonlarının kaybını kolaylaştıran ve hücre hareketliliğini, kök hücre benzeri
özellikleri ve apoptoza karşı direnci arttıran bir işlem olan bir epitel-mezenkimal
geçişine (EMT) maruz kalabilir. Bu özellikler, tümörün farklılaşmasını arttırdığı ve
metastaza gidişi arttırdığı bilinmektedir.
MikroRNA'ların hücre çoğalması, farklılaşması, kök hücrenin yenilenmesi ve apoptoz
gibi birçok biyolojik süreçte düzenleyici işlevlerinin olduğu bilinmektedir. miRNA'lar,
hedefledikleri mRNA'lara göre onkojenik veya tümör baskılayıcı özellik kazanabilirler.
Kanserin gelişimini arttırdığı düşünülen miRNA'lar 'onkomir' olarak tanımlanmaktadır.
Onkogen olarak işlev gösteren bu miRNA'lar hedefi olan tümör baskılayıcı genleri
baskılayarak tümörün gelişmesine katkı sağlarlar. Genellikle kanserlerde kontrolsüz
büyümeyi arttırıcı ya da antiapoptotik olarak fonksiyon gösterdikleri rapor
edilmiştir. Görevleri bir onkogenin ekspresyonunu kontrol etmek olan miRNA'lar ise
'tümör baskılayıcı miRNA'lar' olarak tanımlanmaktadır. Tümör baskılayıcı miRNA'ların
ekspresyonundaki azalışın onkogenlerin ekspresyonunu arttırdığı ve sonuçta tümör
oluşumuna neden olduğu bilinmektedir. mir200 ailesinin düşük ekspresi, invazyon ve
metastaz malign tümör ilerlemesinin göstergelerindendir. Taranan literatür bilgilerine
göre mir200a; meme, over, prostat, kolorektal kanser, mide ve pankreas
kanserlerinde tümör baskılayıcı olarak görev almıştır. Bu çalışmada, mir200a'nın tümör
baskılayıcı özelliği üzerinde durularak araştırmalar yapılacaktır. Oksidatif
fosforilasyondan sorumlu olan mitokondri, hücresel enerjinin üretim merkezidir.
Warburg'un, kanserin oksidatif fosforilasyondaki veya mitokondrideki bozulmalardan
kaynaklandığını öne sürmesiyle son yıllarda mitokondri ve kanser arasındaki ilişkiyi
belirlemeye yönelik çok sayıda çalışma yapılmıştır. Elde edilen verilere göre kanser
hücrelerinde mtDNA'da mutasyon birikimi çekirdek DNA'sına göre 10 kat daha fazladır.
Bu mutasyonlar çoğu kez homoplazmiktir ve erken evre kanser hücrelerinde
belirlenebilir.
Bu bulgular mtDNA mutasyonlarının kanserin işaretçisi olarak kullanılabileceği fikrini
doğurmuştur. Aynı zamanda bu işaretlerin erken evre kanserlerde belirlenebilmesi
kanser tedavisine erken başlama olanağını sunması açısından da önemlidir. İnsan
mitokondrilerindeki transkripsiyon, POLRMT adı verilen DNA'ya bağlı bir RNA
polimerazı tarafından yönlendirilir. Transkripsiyonun başlatılması, POLRMT'nin TFAM
(mitokondriyal transkripsiyon faktörü A) ve TFB2M (mitokondriyal transkripsiyon
faktörü B2) ile ilişkisini gerektirir. TFAM, transkripsiyon aktivasyonuna ek olarak
DNA'yı nükleoid içinde paketleyen bir DNA bağlayıcı proteindir. mir200a, TFAM'ı
hedefleyerek downregüle etmektedir.

Bu tezde, pankreas kanseri hücre hattında TFAM ekspresyon düzeyinin kanser hücre
fonksiyonları üzerine etkisi, mir200a ile TFAM ilişkisi üzerinden araştırılacaktır.

Abstract:
Pancreatic cancer is an aggressive malignancy with a poor prognosis. Early
diagnosis and application of tumor-specific treatment are very important in pancreatic
cancer. Therefore, new biomarkers are needed in the diagnosis and treatment of
tumors. Micro RNAs (miRNAs), also known as non-protein-coding RNAs, are
endogenous RNAs targeted as cancer biomarkers. miRNAs cause low specificity
binding of the target gene to messenger RNAs (mRNA), mRNA degradation and
translational inhibition, and play important roles in the control of gene expression. In
this study, the relationship between miR-200a-3p, which acts as a tumor suppressor,
and one of its target genes, Mitochondrial Transcription Factor A (TFAM), was
examined at the gene expression level. TFAM is considered a binding chaperone in
packaging nucleotides of mitochondrial DNA (mtDNA) and is required for mtDNA
replication and transcription. It is known that the TFAM gene is overexpressed in many
tumors and shows oncogene character. In our study, miR-200a-3p gene expression was
increased by mimic transfection in Panc-1 and Miapaca-2 pancreatic cancer cell lines
with low miR-200a-3p gene expression levels. It was shown that TFAM gene
expression, which is highly expressed in pancreatic cancer cell lines, decreased with
the increase of miR-200a-3p gene expression. It was found that there was a negative
correlation between increased miR-200a-3p gene expression and cell viability and a
positive correlation between late apoptosis. As a result of mimic miR-200a-3p
transfection, its proliferation in the Panc-1 cell line was found to be decreased. These
findings showed that TFAM, which is one of its target genes and associated with poor
prognosis, is regulated at the transcriptional levels by modulation of miR-200a-3p
expression in pancreatic cancer as a result of mimic or inhibitor application and miR200a-3p can be a target biomarker.