Investigation of chromatinchromatin interaction of glioma risk locus at 8q24.21 by chromosome conformation capture techniquesand effects of idh mutations
Kromozom konformasyonu yakalama teknikleriyle 8q24.21 bölgesindeki glioma risk-lokus alanlarının kromatin-kromatin etkileşimlerinin belirlenmesi ve İDH mutasyonunun etkisinin araştırılması
Yazar: TUTKU YARAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ OKTAY
Dokuz Eylül Üniversitesi / İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Glioma = Glioma ; Kromatin = Chromatin ; Mutasyon = Mutation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; İzositrat dehidrogenaz = Isocitrate dehydrogenase

Özet:
Beyin tümörleri zayıf teşhisi olan ve her yıl dünyada binlerce insanın ölümüne neden olan
vakalardır. Beyin tümörleri arasında en yaygın olarak görülenler gliomalardır. Bugüne kadar,
gliomalarla ilişkilendirilen pek çok mutasyon olmasına ragmen IDH (İzositrat Dehidrojenaz)
mutasyonları "sürücü mutasyon" olarak tanımlanmış ve vakaların yaklaşık yüzde 80 inde
görülmektedir. Yapılan çalışmalarla gliomalarla ilişkilendirilen mutasyonların sayısı gün
geçtikçe artmıştır. GWAS (Genom Boyu İlişkilendirme Çalışmaları) ile önemli risk lokusları
tanımlanarak hastalığın tanısı için önemli adımlar atılmıştır. Bu projenin amacı GWAS
çalışmalarında tanımlanan 8q24.21 risk bölgesinde konumlanan ve en güçlü yatkınlık aleli
olarak gösterilen tek nükleotit varyantı (SNP) rs55705857 G alelinin moleküler seviyedeki etki
mekanizmasını anlamak ve IDH1-R132H mutasyonuyla olan ilişkisini ortaya koymaktır.Bu
amaçla, IDH1-R132H mutasyonu içeren ve içermeyen ölümsüzleştirlmiş insan astrosit
hücrelerinde (IHA) kromozom konformasyonu yakalama yöntemleriyle, risk aleliyle olan
etkileşimler belirlenerek gliomagenez sürecini tetikleyen aday etkileşimler belirlenmiştir.
Ayrıca, risk aleli genom düzenleme yöntemi ile uyarılabilen pluripotent kök hücrelerde
oluşturulmuş ve MYC ifadesinde artış gözlenmiştir. Ek olarak, MYC ifadesi 2-HG (2-
hidroksiglutarat, IDH-R132H ın onkometaboliti olarak bilinmekte, ile muamele edilen R132H
mutasyonu içeren ölümsüzleştirilmiş insan astosit hücrelerinde de görülmüştür. Elde ettiğimiz
sonuçlar, rs55705857'nin uzak mesafeli kromatin-kromatin etkileşimleri sayesinde MYC
geninin ifadesini düzenlediğini göstermiştir. IDH1- R132H mutasyonu/ 2-hidroksiglutarata (2-
HG) bağlı MYC ifadesinin artması, 8q24 ilişkili gliom riskinin IDH-mutant tümörlere özgü
olmasını açıklayabilir. Sonuç olarak, glioma yatkınlığının mekanizmasının anlaşılması, tümör
oluşumunun erken evrelerine ışık tutar. Bulunan yeni etkileşimler de hastalığın tedavi ve
tanısında yeni olanaklar sağlayabilecektir.

Abstract:
Brain tumors are poorly diagnosed and cause to death of thousands of people around the world
every year. Gliomas are the most common brain tumors. Although there have been many
mutations associated with gliomas to date, IDH (Isocitrate Dehydrogenase) mutations have
been identified as "driver mutations" and are seen in about 80 percent of cases. The number of
mutations associated with gliomas has increased day by day. GWAS (Genome Wide
Association Studies) has identified significant risk locis and important steps have taken to
diagnosis of the disease. The aim of this project is to identify at the molecular level of the
mechanism of action of the single nucleotide polymorphism (SNP) rs55705857 G allele,which
was found by GWAS, which is located in the 8q24.21 region and is defined as the mostly related
glioma allele, and demonstrates its association with the IDH1-R132H mutation. For this
purpose, interactions with the risk allele in the immortalized human astrocyte (IHA) cells with
and without IDH1-R132H mutation were identified and the candidate interactions that increase
the susceptibility to gliomagenesis were determined. In addition, the risk allele was created in
the IPSCs (Induced Pluripotent Stem Cells) by genome regulation and increase in the
expression of MYC was observed. In addition, expression of MYC has also been found in 2-
HG (2-hydroxyglutarate, oncometabolite of IDH-R132H mutations) treated IHA-R132H cells.
Our results show that rs55705857 regulates expression of the MYC gene through long-range
chromatin-chromatin interactions. The increase of MYC expression due to IDH1-R132H
mutation / 2-HG may explain the 8q24-associated glioma risk being specific to IDH-mutant
tumors. In conclusion, understanding the mechanism of glioma susceptibility sheds light on the
early stages of tumor formation