Mitokondriyal DNA değişimlerinin kanser ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of mitochondrial DNA changes in association to cancer
Yazar: CENK ARAL
Danışman: PROF.DR. AYŞE ÖZER
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Mutasyon = Mutation ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Kanser oluşumu ve gelişimi için son yıllarda mitokondriyal DNA mutasyon vepolimorfizmlerinin önemli rol oynayabileceği düşünülmektedir. Bunlar arasında, en çok çalışılankodlama yapmayan D-loop bölgesinde yer alan D310 polimorfizmidir. Bu bölge bir timinnükleotidi ile kesintiye uğrayan iki poli-sitozin zincirinden oluşmaktadır ve birinci zincirdekisitozin sayısı yüksek değişiklik göstermektedir. Bu dizi değişikliğinin tanımlanmasında uygulamasıpahalı ve güç yöntemler olan DNA dizi analizi ve radyoaktiviteye dayalı teknikler kullanılmaktadır.Bu çalışmada RFLP kullanılarak D310 polimorfizmi için sadece 7 sitozin taşıyan örneklerinbelirlenmesini sağlayacak bir ön tarama yöntemi geliştirilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca çalışılankanser olgularında bir diğer mitokondriyal DNA değişimi olan sık delesyonun varlığınınaraştırılması amaçlanmıştır.Tez çalışması kapsamında 100 kanser olgusu ve bunların tümör dışı dokularından eldeedilen DNA örneklerinde D310 polimorfizmi RFLP yöntemi ile araştırılmıştır. Ayrıca 41 sağlıklıgönüllü örneği kontrol amacıyla çalışmaya dahil edilmiştir. Yedi sitozin taşıyan örneklerinbelirlenmesi amacıyla PZR sonrası örnekler BsaXI restriksiyon enzimi ile kesilmiş ve 7 sitozintaşıyan BsaXI (+) örnekler, heteroplazmik BsaXI (+/-) örnekler ve diğer BsaXI (-) örnekler agarozjel elektroforezinde tanımlanmıştır. Kesim sonuçları dizi analizi ile de ayrıca doğrulanmıştır. Tümörve onların tümör dışı sağlıklı dokularında mitokondriyal DNA sık delesyonu PZR ile incelenmiştir.Çalışılan örneklerde BsaXI RFLP yönteminin ilk kez ve başarı ile uygulanabildiği ve eldeedilen sonuçların dizi analizi ile uyumlu olduğu gösterilmiştir. Çalışılan olgularda tümör dokularıve tümör dışı sağlıklı dokular arasında BsaXI polimorfizmi açısından bir fark görülmemiştir.Kolorektal tümör ile sağlıklı kontroller arasında BsaXI genotipinin anlamlı şekilde farklı olduğuancak meme ve tiroid tümörlerinde bir fark görülmediği belirlenmiştir. Sık delesyon sadece tiroidörneklerinde izlenmiş meme ve kolorektal olgularında görülmemiştir.Sonuç olarak BsaXI RFLP yöntemi D310 polimorfizminin özellikle geniş popülasyonlardataranmasında kullanışlı ve etkili bir ön tarama yöntemidir. Kolorektal tümör olguları ile sağlıklıkontroller arasında gözlenen farkın daha büyük çalışma gruplarında tekrar edilmesi gerekmektedir.Anahtar Kelimeler: Mitokondriyal DNA, kanser, mutasyon, D310, sık delesyon

Abstract:
It is suggested that mitochondrial DNA mutations and polymorphisms may play animportant role in the development and progression of cancer. Among them, D310 polymorphismwhich is located at the non-coding D-loop region is the most studied. This region consists of twopolycytosine stretches interrupted by a thymidine nucleotide and the number of cytosines within thefirst stretch is highly variable. For the determination of this sequence alteration DNA sequencingand radioactivity-based methods are applied that are difficult and expensive to perform. One of thegoals of this study was to develop of a prescreening test that allows detection of 7 cytosinecontainingallele by RFLP. Furthermore, determination of mitochondrial DNA common deletion atthe cancer samples aimed.The D310 polymorphism was studied by RFLP method on DNA samples obtained from 100cancer cases and their non-tumoral healthy tissues. In addition, 41 healthy volunteers included inthe study as a control group. In order to determine 7-cytosine carriers, samples digested by BsaXIrestriction enzyme after PCR and 7-C carrying BsaXI (+), heteroplasmic BsaXI (+/-) and remaningBsaXI (-) cases determined by agarose gel electrophoresis. Sequencing was applied in order toverify RFLP results. Mitochondrial DNA common deletion has been determined by PCR at tumoraland non-tumoral tissues.As a result, it is the first time that BsaXI RFLP method is successfully applied andconsistent with the sequencing analysis results. There was no difference between tumoral and theirnon-tumoral tissues for BsaXI status. A significant difference was found between colorectal tumorsand healthy controls for their BsaXI status whereas no difference was found in breast and thyroidtumors. Common deletion was only detected in thyroid samples but not in breast and colorectalcancer cases.In conclusion, BsaXI RFLP is an effective method for prescreening of D310 polymorphism,especially for large population studies. Further studies in large groups are necessary in order toconfirm the difference observed between colorectal tumors and control cases.Key words: Mitochondrial DNA, cancer, mutation, D310, common deletion