A549 ve BEAS-2B hücre hatlarında borik asitin apoptoz yolağındaki genlerin ekspresyon düzeylerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of boric acid on the expression levels of genes in the apoptosis pathway in A549 and BEAS-2B cell lines
Yazar: GAYE NUR VİDİNLİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURADİYE ACAR
İstinye Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Apoptozis = Apoptosis ; Borik asit = Boric acid ; Gen ifadesi = Gene expression ; Hücre dizisi = Cell line ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Akciğer kanseri, dünyadaki en yaygın kanser türü olmakla beraber tüm kanser ölümlerinin bir numaralı nedeni olmaya devam etmektedir. Apoptoz, bir dizi sinyal iletim kaskadları ve hücresel proteinler tarafından düzenlenen sıkı bir şekilde programlanmış bir hücre ölümü türüdür. Apoptoz hücre popülasyonlarının homeostazını devam ettirmek için önemli bir mekanizmadır ve düzensizliği kansere yol açabilir. Apoptoz, kansere karşı en güçlü savunma mekanizmalarından biridir. Çünkü apoptoz bu süreçte zararlı olabilecek mutasyona uğramış hücreleri ortadan kaldırmaktadır. Bor elementi tıp alanında (örneğin ilaçların üretimi ve kanser tedavisi gibi) sterilizasyon uygulamalarında ve endüstriyel alanlarda (cam, seramik, metal, kozmetik gibi) kullanılmaktadır. Bor bileşikleri, neredeyse tamamen gastrointestinal ve solunum sistemleri yoluyla vücuda alınmaktadır. Yapılan deneysel çalışmalar borik asitin antikanserojen etkilerinin olabileceğini göstermektedir. Yapmış olduğumuz çalışmada borik asitin akciğer kanserindeki moleküler etkileri araştırılmıştır. Borik asitin, apoptoz yolağında görev alan genlerin ekspresyon seviyelerini nasıl etkilediği ve hücre proliferasyonu ve hücre canlılığı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. 
Çalışmamız kapsamında, xCELLigence sistemi kullanılarak, hücre titrasyon analizleri, hücre proliferasyonundaki farklılıklar ve borik asit muamelesi sonrası hücrenin sitotoksik aktivitesi belirlendi. İlk olarak hücre titrasyon analizi yapıldı ve borik asit muamelesi için doğru hücre sayısı belirlendi. Daha sonra belirlemiş olduğumuz hücre sayılarına göre ekim yapıldı ve farklı konsantrasyonlarda borik asit ile muamele edildi. xCELLigence sistemiyle 24. ve 48. saatteki borik asitin sitotoksik aktivitesi ve proliferasyon etkisi değerlendirilerek inhibitör konsantrasyonu (IC50) belirlendi. IC50 değerine göre belirlemiş olduğumuz borik asit konsantrasyonları ile muamele edilmiş hücrelerden RNA izolasyonu ve sonrasında cDNA sentezi gerçekleştirildi. Apoptotik yolakta rol alan seçmiş olduğumuz genlerin ekspresyon seviyeleri Real Time PCR ile belirlendi.
Araştırmanın sonuçlarına göre, A549 akciğer kanseri hücre hattındaki borik asitin farklı konsantrasyonları, apoptozun intrinsik ve ekstrinsik yolağında etkili olan genler üzerindeki ekspresyon seviyelerinde değişikliğe neden olduğu gözlendi. Elde ettiğimiz sonuçlardan yola çıkarak borik asitin akciğer kanserindeki apoptoz mekanizmasıyla ilişkili olabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Lung cancer is the most common type of cancer in the world and remains the number one cause of all cancer deaths. Apoptosis is a tightly programmed type of cell death regulated by a series of signal transduction cascades and cellular proteins. Apoptosis is an important mechanism for maintaining the homeostasis of cell populations, and its dysregulation can lead to cancer. Apoptosis is one of the most powerful defense mechanisms against cancer. Apoptosis eliminates potentially harmful mutated cells in this process. Boron element is used in medicine (in the production of various drugs, in vitamin supplements, in areas such as cancer treatment), in sterilization and cleaning, in various industrial areas (such as glass, ceramics, metal, cosmetics). Boron compounds are taken into the body almost entirely through the gastrointestinal and respiratory systems. Experimental studies show that boric acid may have anticarcinogenic effects. In our study, the molecular effects of boric acid on lung cancer were investigated. How boric acid affects the expression levels of genes involved in the apoptosis pathway and its effect on cell proliferation and cell viability were investigated. 
In our study, cell titration analysis, differences in cell proliferation, and cytotoxic activity of the cell after boric acid treatment were determined using the xCELLigence system. First, cell titration analysis was performed and the correct cell number was determined for boric acid treatment. Then, cell culture was done according to the cell numbers we determined and treated with different concentrations of boric acid. The inhibitory concentration (IC50) was determined by evaluating the cytotoxic activity and proliferation effect of boric acid at the 24th and 48th hours with the xCELLigence system. RNA isolation from cells treated with boric acid concentrations was determined according to IC50 value and then cDNA synthesis was performed. Expression levels of the selected genes involved in the apoptotic pathway were determined by Real-Time PCR.
According to the results of the study, was observed that different concentrations of boric acid in the A549 lung cancer cell line caused a change in the expression levels on the genes that are effective in the intrinsic and extrinsic pathway of apoptosis. Based on our result, it was concluded that boric acid may be related to the apoptosis mechanism in lung cancer.