Multiple Myeloma'da tüm genom transkriptom datasında saptanan füzyonlarda belirlenen bazı genlerin ekspresyon analizi
Expressions analysis of some genes that are detected in fusion which are determined on Multiple Myeloma hole genome transcriptome data
Yazar: DERYA ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. ŞÜKRÜ ÖZTÜRK
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Giriş: Multiple myeloma patogenezinde rol oynayan genlerin ve ilgili yolakların moleküler düzeyde incelenmesi güncel bir araştırma alanıdır. Bu çalışmada, multiple myeloma hastaları ile yapılmış tüm genom dizi analizi sonucu ortaya çıkan transkriptom datasında saptanan füzyonlara katılan genlerden, ErbB ve İnsülin sinyal yolağında bulunan bazı genlerin ekspresyon çalışmasının yapılması amaçlandı.
Materyal ve Metod: İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından  desteklenen (Proje No: 7348) 'Multiple myeloma, smoldering multiple myeloma ve önemi bilinmeyen monoklonal gammopatili olguların kemik iliği hücrelerinde karşılaştırmalı gen ekspresyon profili çalışması' ndan elde edilen transkriptom datası, CLC Genomics Workbench - CLC bio v6.01 (www.clcbio.com), NextGene v2.3.2 (www.softgenetics.com) yazılımlarında analiz edilerek 405 füzyon elde edilmiştir. Bu füzyonlar, insan genomunun en son versiyonu olan hg19 (Feb.2009(GRCh37/hg19)) veri tabanı kullanılarak incelendi ve ilişkili genler tespit edildi. Bu genler Venny bioinformatik programı ile ortak küme oluşturacak şekilde gruplandırıldı ve 75 gene indirgendi. Bu genler için WebGestalt veritabanı ile yapılan yolak analizinde elde edilen on yolaktan maddi kısıtlar nedeniyle ikisi seçildi. Üç sağlıklı ve 17 hiç tedavi görmemiş hasta gönüllüden alınan kemik iliğinden RNA izolasyonu ve sonrasında cDNA sentezi yapıldı. ErbB ve İnsülin sinyal yolağı ile ilişkili altı gen ile bu yolaklarda yer alıp füzyonda tesbit edilmeyen üç gen seçilerek, bu genlere özgü primerler tasarlandı. MTOR, RPTOR, ErbB4, PRKAR2A, GYS1, PRKACB, PIK3CA, RICTOR ve AKT1 genlerinin qRT-PCR metodu ile ekspresyonu incelendi. 
Bulgular: MTOR, RPTOR, PIK3CA, AKT1, ErbB4, PRKAR2A ve PRKACB genlerinin hastalarda kontrol grubuna göre 3-10 kat up-regüle olduğu tespit edildi. RICTOR ve GYS1 genlerinin ise ekspresyonlarında bir farklılık tespit edilmedi. GYS1 geni ilk defa bu çalışmada analiz edildi.
Sonuç: Bu çalışmada, daha önce literatürde bildirilmeyen PRKAR2A ve PRKACB genlerinin ekspresyonunda artış olduğu; yine MTOR, RPTOR, PIK3CA, AKT, ErbB4 ifadelerinde literatürle uyumlu olarak artış olduğu tesbit edildi. Bulunan ilişkilerin, hastalığın patofizyolojisinin aydınlatılması ve yeni teröpatik yaklaşımlar geliştirilmesi için yol gösterici olabileceği sonucuna varıldı. 

Anahtar Kelimeler: Multiple Myeloma, Füzyon, RT-PCR, Ekpsresyon, Transkriptom

Bu çalışma İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: 50404

Abstract:
Introduction:Analysis of genes that play roles in Multiple myeloma pathogenesis and their pathways is a typical study recently. We aim to detect expression of some genes of ErbB and insuline signaling pathway that take part in the fusion.
Materials and methods: The transcriptome data base on a research named 'Comparative Gene Expression Profilling of Multiple myeloma, Smoldering Myeloma and Monoclonal Gammopathy Undetermine Significance Caces' were investigated and 405 fusions were deteced by using CLC Genomics Workbench - CLC bio v6.01 (www.clcbio.com), NextGene v2.3.2 (www.softgenetics.com) analysis programs in this study supported by the Research Fund of Istanbul University.   These fusions were analyzed using the latest version of the human genome hg19 (Feb.2009 (grch37 / hg19)) database and associated genes were identified. These genes were grouped to form common clusters by Venny bioinformatics program and was reduced to 75 genes. These genes were analysed by WebGestalt database and ten pathways were detected, because of financial means we choosed two of them. Bone marrow were taken from three healthy volunteers and 17 untreated patients, firstly RNA isolation was made and then cDNA were synthesized. There are six genes that are releated to ErbB and Insulin signaling pathways, we choosed 3 genes which are in ErbB and Insulin signaling pathways and are not fusion, after that spesific primers for these genes were desingned.
Results: Patients MTOR, RPTOR, PIK3CA, AKT1, ErbB4, PRKAR2A and PRKACB genes expression were detected to be 3-10 times up-regulated than control group. There were differences in expression level of RICTOR and GYS1 between control group and patient group. GYS1 gene has been analysed for the first time in this study.
Conclusion: In our study PRKAR2A and PRKACB genes expressions were detected to be upregulated and this hasn't been reported in literature before. MTOR, RPTOR, PIK3CA, AKT1, ErbB4  genes expression were detected to be upregulated as had reported in the literatüre before. All these results  will be useful to understand the patophysiology of the disease and to create new therapeutic approachies of the MM illness.
Key Words: Multiple Myeloma , Fusion genes, qRT- PCR, Expression, Transcriptome
The study was supported by the Research Fund of Istanbul University. 
Project No: 50404