Kapsaisinle muamele edilmiş YKG-1 (glioblastoma) ve HUVEC hücrelerinde telomeraz geni transkript varyantlarının tip ve seviyelerinin belirlenmesi
Determination of type and level of telomerase gene transcripts variants in capsaicin treated YKG-1 (glioblastoma) and HUVEC cells
Yazar: FEYZA NUR ZABUN
Danışman: DOÇ. DR. SABAHATTİN CÖMERTPAY
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
En sık görülen primer malign beyin tümörü olan glioblastoma hücreleri, diğer tüm sağlıklı ve kanserli insan hücreleri gibi, bir genden ifade edilen öncül mesajcı RNA (mRNA)'ları post-transkripsiyonel modifikasyonlar adı verilen bir süreç ile translasyona hazırlayabilirler.  Bu hazırlık süreci aynı gen bölgesinden farklı olgun mRNA'ların (transkript varyantlarının) üretilmesini mümkün kılar. Telomeraz, DNA zincirlerinin telomer adı verilen kısımlarının uzamasına yardımcı olan ve kanser hücrelerinde aktivitesinin yükseldiği bilinen bir enzimdir. Telomerler, tüm omurgalı kromozomlarının terminal uçlarında bulunan ve kodlayıcı olmayan tekrarlı DNA dizileridir. Telomeraz enzimi, RNA alt birimi (TER), protein katalitik alt birimi (TERT) ve bazı yardımcı proteinlerden oluşur. İnsan hücrelerinde telomeraz enziminin protein kısmı hTERT olarak gösterilen bir gen bölgesince kodlanır ve buradan 4 farklı transkript varyantı üretilir. Kapsaisin, capsicum spp. cinsi bitkilere acılığını veren ve prostat, meme ya da akciğer zarı kanseri gibi bazı kanser türlerinde anti-proliferatif özelliklere sahip olduğu gösterilmiş fenolik bir bileşiktir. Kapsaisinin sağlıklı ve kanserli insan hücrelerinde hTERT transkript varyantlarını nasıl etkilediğine dair herhangi bir çalışma bulunmamaktadır.  
Bu nedenle, bu çalışmada; kanserli (YKG-1 Glioblastoma) ve sağlıklı (HUVEC) insan hücrelerine in vitro koşullarda kapsaisin uygulanması durumunda hTERT transkript varyantı seviyelerinin nasıl değiştiğinin gözlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmamız, her hücre tipi için belirlenmiş IC50 değerinde kapsaisine maruz bırakılan hücrelerde hTERT protein seviyelerinin Western Blotlama (WB) ile belirlemeyi, transkript varyantlarında meydana gelen değişimleri ise qRT-PCR Nested PCR ile gözlemeyi kapsamaktadır. Yapılan deneyler sonucunda; YKG-1 ve HUVEC hücreleri için IC50 değerleri MTS testi aracılığıyla sırasıyla 210 ve 365.5 µM olarak tespit edilmiş ve uygulanan 2-yönlü ANOVA testine göre kapsaisinin hücreler üzerindeki etkisinin istatistiksel olarak anlamlı derecede farklı olduğu (p<0.05) ortaya konulmuştur. WB ile IC50 değerinde kapsaisin alan her iki hücre tipinde de hTERT protein seviyesinin yaklaşık %20 arttığı görülmüştür. qRT-PCR ile de hTERT toplam mRNA seviyelerinin kontrol grubuna göre anlamlı olarak yükseldiği saptanmıştır (p<0.05). YKG-1 hücrelerinde hTERT4 varyantı sentezlenmezken, kapsaisin uygulamasının hTERT1 ve hTERT2 varyantlarının miktarını artırdığı, hTERT3'ü ise tamamen baskıladığı gözlenmiştir. HUVEC hücrelerine gelince hTERT3 varyantının sentezlenmediği, kapsaisin uygulamasına bağlı olarak hTERT1 varyantının azalışına, hTERT4 varyantının ise artışına, hTERT2 varyantın ise değişmediği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Glioblastoma cells, the most common primary malignant brain tumor, like all other healthy and cancerous human cells, can prepare pre-messenger RNA (mRNA) expressed from a gene for translation through a process called post-transcriptional modifications. This preparation process makes it possible to produce different mature mRNAs (transcript variants) from the same gene region. Telomerase is an enzyme that helps elongate parts of DNA chains called telomeres and is known to increase its activity in cancer cells. Telomeres are non-coding repetitive DNA sequences found at the terminal ends of all vertebrate chromosomes. Telomerase enzyme consists of RNA subunit (TER), protein catalytic subunit (TERT) and some auxiliary proteins. In human cells, the protein part of the telomerase enzyme is encoded by a gene region designated hTERT, from which 4 different transcript variants are produced. Capsaicin, capsicum spp. It is a phenolic compound that gives bitterness to plants of the genus genus and has been shown to have anti-proliferative properties in certain types of cancer, such as prostate, breast or pleural cancer. There are no studies on how capsaicin affects hTERT transcript variants in healthy and cancerous human cells.
Therefore, in this study; In this study, it was aimed to observe how hTERT transcript variant levels change when capsaicin is administered to cancerous (YKG-1 Glioblastoma) and healthy (HUVEC) human cells in vitro. Our study includes determining the hTERT protein levels in cells exposed to capsaicin at the IC50 value determined for each cell type by Western Blotting (WB), and observing the changes in transcript variants with qRT-PCR Nested PCR. As a result of the experiments; The IC50 values for YKG-1 and HUVEC cells were determined as 210 and 365.5 µM, respectively, by the MTS test, and it was revealed that the effect of capsaicin on the cells was statistically significantly different (p<0.05) according to the 2-way ANOVA test. In both cell types receiving capsaicin at WB and IC50, hTERT protein levels were increased by approximately 20%. With qRT-PCR, hTERT total mRNA levels were found to increase significantly compared to the control group (p<0.05). While no hTERT4 variant was expressed in YKG-1 cells, it was observed that capsaicin administration increased the amount of hTERT1 and hTERT2 variants and completely suppressed hTERT3. As for HUVEC cells, it was revealed that hTERT3 variant was not synthesized, hTERT1 variant decreased, hTERT4 variant increased, and hTERT2 variant remained unchanged due to capsaicin application.