Glut-1 (slc2a1) ve glut-3 (slc2a3) genlerinin ve bu genleri hedefleyen mikrorna ekspresyonlarının farklı meme kanseri hücre hatlarında (skbr-3, mda-mb-231, mcf-7, htert) karşılaştırılması
Comparing the glut-1 (slc2a1) and glut-3 (slc2a3) genes and their targeted mirna expression of different breast cancer cell lines (skbr-3, mda-mb-231, mcf-7, htert)
Yazar: BURCU DUNDAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ELİF UZ
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Meme kanseri, kadın kanserlerinin % 25-32' sini, kansere bağlı ölümlerin % 19' unu oluşturur. Ailesel olarak ortaya çıkan meme kanserlerinin yanı sıra, özellikle sporadik meme kanserinin ortaya çıkmasına farklı genler ve genetik mekanizmalar sebep olabilmektedir. Kanserin ilerlemesi ve proliferasyona sebep olan en önemli genlerden birisi GLUT (Glucose Transporter) gen ailesidir. GLUT genleri kodladıkları membran transport proteinleri sayesinde hekzos taşıyıcıları olarak işlev görürler. Meme kanser hücreleri birçok kanser hücresinde olduğu gibi yüksek düzeyde glukoz alımı ve metabolizmasına sahiptir. GLUT-1 ve GLUT-3 genleri meme kanser hücrelerinde yüksek düzeyde eksprese edilmektedir. Bu genlerin ekspresyon seviyelerinin yanı sıra mikroRNA' ların ekspresyon düzeyleri de kanserleşmede önemli rol oynamaktadır. mikroRNA' ların keşfinden bu yana, kanserle olan ilişkileri ciddi bir araştırma konusu olmuştur.

Bu çalışmanın amacı; farklı moleküler özellikteki meme kanseri alt tiplerinde GLUT gen ekspresyonları ve ilgili miRNA' ların ekspresyon seviyelerinin karşılaştırılmasıdır. MiRNA veri tabanları kullanılarak, GLUT-1 ve GLUT-3 genlerini hedefleyen tahmini miRNA' lar mir-22-3p, mir-103a-3p ve mir-107 olarak bulunmuştur. Bu çalışmada, farklı moleküler alt tip özelliğine sahip üç farklı meme kanseri hücre hattı ve bir normal meme hücre hattından, total RNA izolasyonu ve cDNA sentezi yapıldıktan sonra, qRT-PCR yöntemi ile QIAGEN rotorgene cihazında SYBER GREEN kullanılarak ekspresyon seviyelerine bakılmıştır. Elde edilen ekspresyon seviyelerine ait veriler kendi aralarında karşılaştırılarak, meme kanseri alt grupları arasındaki ekspresyon farklılıkları ortaya konmaya çalışılmıştır. Yapılan gen ifade analizlerinde mir-22-3p, mir-103a-3p, mir-107' de üç hücre hattındada azalma gözlenmiştir. Yalnızca MDA-MB-231' de mir-107 ekspresyonunda anlamlı olmayan bir artış söz konusu olmuştur. GLUT-1 ekspresyonu üç hücre hattındada artış göstermiş, GLUT-3 ise SKBR-3 ve MCF-7 hücre hatlarında kaydadeğer bir azalış gösteririken, MDA-MB-231 hücre hattında artış göstermiştir.

Çalışma sonucunda meme kanseri; GLUT, miRNA genleri ve hormon reseptörler ile ilişkilendirilip, farklı meme kanseri hücre tiplerine sahip bireylerin tedavilerine yeni yöntemlerin eklenmesine ve kişiye özel tedavi stratejilerinin geliştirilmesine fayda sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Breast cancer constitutes 25-32% of female cancers and 19% of cancer-related deaths. In addition to familial breast cancers, different genetic mechanisms can lead to the emergence of sporadic breast cancer. One of the most important genes that cause cancer progression and proliferation is the GLUT (Glucose Transporter) gene family. GLUT genes encode membrane transport proteins and function as hexose carriers. Breast cancer cells have high levels of glucose uptake and metabolism as in many cancer cells. GLUT-1 and GLUT-3 genes are expressed at high levels in breast cancer cells. Expression levels of these genes, as well as expression levels of microRNAs play an important role in development of cancer. Since the discovery of microRNAs, their relationship with cancer has been the subject of substantial research projects.

The aim of this study is to compare the expression levels of GLUT gene and related miRNAs in different molecular subtypes of breast cancer. Using miRNA databases, the predicted miRNAs targeting the GLUT-1 and GLUT-3 genes were found to be mir-22-3p, mir-103a-3p, mir-107. In this study, total RNA isolation and cDNA synthesis were performed in three different breast cancer cell lines in different molecular subtypes and normal breast cancer cell line. After, cDNA synthesis, qRT-PCR method was used and expression levels were examined using SYBER GREEN in QIAGEN rotorgene device. The expression differences of mRNAs and miRNAs among   the breast cancer subgroups were determined. According to the results, a decrease in the three cell line was observed in mir-22-3p, mir-103a-3p, mir-107. There was a significant increase in expression of mir-107 only in MDA-MB-231. GLUT-1 expression was increased in three breast cancer cell lines, while GLUT-3 showed a significant decrease in the SKBR-3 and MCF-7 and increase in MDA-MB-231  cell line.

The significance of this study is to show the relationship between the expression levels of GLUT mRNA, their candidate miRNAs and the hormone receptor profile in different types of breast cancer cell lines. Improving new methods in treatment of different cancer types using personalized treatment strategies will help to overcome the disease and our results together with similar findings all over the World will definitely have role in development of strategies in medical cure of breast cancer.