Fare meme tümör virüsü-dönüşüm büyüme faktörü-α farelerine ait RNA-sekans verilerinden belirlenen kanser ilişkili genlerin ekspresyonlarının timus dokusunda gösterilmesi
Displaying the expression of selected cancer associated genes from RNA-seq data of mouse mamary tumor virus-transforming growth factor-α mice in thymus tissue
Yazar: ALİ YASİR KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. NEHİR ÖZDEMİR ÖZGENTÜRK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Meme kanseri, yüksek ölüm oranlarına sahip bir kanser türüdür. Fare meme tümör virüsü-dönüşüm büyüme faktörü-alfa (MMTV-TGF-α) transgenik fareleri, meme kanseri araştırmalarında kullanılır. Bunlar, ömürlerinin ikinci yılından itibaren meme kanseri geliştiren deney hayvanlarıdır. Genlerin ekspresyonlarındaki değişimler, kanser oluşumunda kritik rol oynar. Gen ekspresyon değişimlerinin belirlenmesinde, RNA-seq yaygın kullanılan bir yöntemidir. Kalori kısıtlaması, güçlü bir beslenme müdahalesidir. Yetersiz beslenmeye yol açmadan, alınan kalorinin sınırlandırılması olarak bilinir. Canlılar üzerinde, yaşam sürelerini arttırmak, tümör oluşumunu engellemek ve immün fonksiyonu güçlendirmek gibi etkileri kaydedilmiştir. Beslenme kısıtlamasına karşı timüs ve diğer lenfoid organlar hızlı tepki verirler. Kalori kısıtlaması ile timüs dokusundaki ifadesi değişen kanser ilişkili genler bu çalışmanın odak noktasıdır. Çalışmanın amacı, RNA-seq ile tespit edilmiş olan "farklı oranda ifade edilen genlerin" (DEGs), Gerçek Zamanlı PCR ile elde edilen sonuçlarla kıyaslanması, RNA-seq verilerinin onaylanması ve ileriki haftalarda ekspresyon miktarlarının takip edilmesidir.
Bu çalışmada, daha önceki bir çalışmada elde edilen RNA-seq verileri referans olarak kullanıldı. RNA-seq'de kullanılan RNA'lar, 10. haftadan itibaren ad libitum beslenme, kronik kalori kısıtlanmış beslenme ve aralıklı kalori kısıtlanmış beslenme gruplarına ayrılan, MMTV-TGF-a farelerin, 17.-18. haftada sakrifiye edilip alınan timüs dokularından izole edildiği bildirilmiştir. Bu çalışmada, kullanılan RNA'lar yine aynı protokolle yetiştirilmiş farelerin 17.-18., 49.-50. ve 80.-81. haftalarda sakrifiye edilip alınan timüs dokularından izole edildi. RNA-seq verilerinde, kalori kısıtlaması uygulanmış bireylerde, anlamlı olarak totalde 6091 "farklı miktarda ifade edilen genler" (DEGs) (p<0.05) tespit edilmiştir. Seçilen 21 meme kanseri yönlendirici gen, DEGs verilerinde tarandı. 6 tanesinin ifadesindeki değişimlerin istatistiksel olarak önemli olduğu sonucuna ulaşıldı. Bu genlerin 3'ünün ifade edilme oranlarındaki değişimler Gerçek Zamanlı PCR ile valide edildi. Aynı miktarda enerji girdisi olup farklı kalori kısıtlaması türleri uygulanmış farelerde gen ifadesinde farklılıklar olduğu kaydedildi. Böylece, kalori kısıtlamasının yanı sıra, beslenme tipinin de tümör oluşumunun engellenmesinde etkili olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Breast cancer is a type of cancer that has high mortality rates. Mouse mammary tumor virus transforming growth factor-α (MMTV-TGF-α) transgenic mice are experimental animals that are used in breast cancer researches. They are organisms that develop breast cancer from the second year of their lives. Changes in the expression of genes play a critical role in cancer formation. RNA-seq is a widely used method in determining gene expression changes. Caloric restriction is a potent nutritional intervention. It is known as limiting the calorie intake without causing malnutrition. It has been reported effects on organisms such as increasing life span, inhibiting tumor formation and strengthening immunological function. The thymus and other lymphoid organs respond quickly to nutritional restriction. The cancer-related genes that are altered expressions in thymus tissue by caloric restriction are the focal point of this study. The aim of the study is to compare the "differentially expressed genes" (DEGs) identified by RNA-seq with Real Time PCR results and validation of the RNA-seq data and follow up expression amount of these genes in the following weeks.
In this study, RNA-seq data obtained from an earlier study were used as reference. It has been reported that RNAs used in RNA-seq were isolated from thymus tissues of MMTV-TGF-a mice, which have been sacrificed at 17th -18th week, divided into Ad Libitum diet, chronic caloric restricted diet and intermittent caloric restricted diet groups from 10th week of the life. RNAs used in this study were isolated from thymus tissues of mice, which have been sacrificed at 17th – 18th, 49th -50th and 80th – 81st week, grown by the same protocol. In total 6091 statistically significant "differentially expressed genes" (DEGs) (p < 0.05) were detected in RNA-seq data that obtained from caloric restricted mice. The selected 21 breast cancer-directed genes were screened in DEGs data. It was found that changes in the expression of 6 genes were statistically significant. Changes in expression rates of 3 genes of these were validated by Real Time PCR. It was noted that there were differences in gene expression in the same amount of energy input and in different caloric restriction. Thus, it is thought that besides calorie restriction, nutrition type is also effective in preventing tumor formation.