Cbioportal aracı kullanarak ferroptoz direnci ve hassasiyeti ile ilişkili genlerin araştırılması
Investigation of genes associated with ferroptosis resistance and sensitivity using the cbioportal tool
Yazar: MEHMET GÖKHAN ERTUĞRUL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KEREM MERT ŞENSES
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Antikanser = Anticancer ; Karsinoma-hepatoselüler = Carcinoma-hepatocellular ; Karsinoma-küçük hücreli olmayan-akciğer = Carcinoma-non small cell-lung ; Meme kanseri =   ; Mide kanseri =   ; Moleküler biyoloji = Molecular biology

Özet:
Kanser, dünyanın her ülkesinde önde gelen ölüm nedenlerinden biridir. Türkiye'deki kanser insidansı dünya insidansının üzerinde seyretmektedir. Kanserin tipinden bağımsız olarak tüm kanser türleri kontrolsüz çoğalma ve apoptozdan kaçma fenotipi ile karakterizedir. Ferroptoz ise yakın zamanda tanımlanmış, hücresel homeostasisin korunması ve oksidatif stresin neden olduğu zararların engellenmesinde rol oynayan; apoptoz, otofaji ve nekrozdan farklı, programlı bir hücre ölüm şeklidir.

Çalışmada, cBioPortal veri tabanıyla farklı kanser türlerine ait fonksiyonel genomik verileri analiz ederek ferroptozla ilişkili olabilecek genleri araştırdık. Araştırmamızda cBioPortal veri tabanı ve web aracının kullanıcılara sunduğu, mutasyon profilleme, gen ifadesi seviyelerini belirleme, hayatta kalım analizleri yapma, gibi özelliklerini kullanarak kanser veri setlerinde çok boyutlu keşifler yapmayı hedefledik.  

Yaptığımız çalışmada NUDCD1 geniyle koeksprese olan EIF3E, DCAF13 genlerinin benzer mutasyon profillerine ve benzer mRNA ekspresyonlarına sahip olduğu görülmüştür. DCAF13 geninin hepatoselüler karsinomada, EIF3E geninin hepatoselüler karsinomada ve akciğer adenokarsinomada ferroptoz metabolizmasıyla ilgili olarak daha önce çalışılmamış olmaması, EIF3E geninin DCAF13 ile benzer kromozom bölgesinde bulunması bu genlere dikkat çekmektedir. Üç gende görülen mutasyonlar hastalardaki prognozu kötüleştirmektedir.

PVT1 geninin MYC geniyle birlikte yüksek düzeyde amplifike olduğunu ve benzer oncoprint ifadesine sahip olduğunu gördük. Meme kanserinde, her iki gen bakımından gen ifadesi değişen grupta  prognoz %28,3 oranında olumsuz etkilenmektedir.

LIFR ve LCN2 mutasyonlarının; yumurtalık seröz kistadenokarsinoma, özofagus karsinom, mide adenokarsinomu, adrenokortikal karsinom, hepatoselüler karsinom ve berrak hücreli renal karsinom hastalıklarının prognozuyla ilişkili olduğu sonucuna ulaştık.

Elde edilen bulgular, yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için temel oluşturabilir. Ferroptoza neden olan genlerin hedeflenmesi, kanser tedavisinde umut verici olabilir.

Abstract:
Cancer is a leading cause of death worldwide, with higher incidence rates in Turkey than the global average. All cancer types characterized uncontrolled proliferation and escape from apoptosis. Ferroptosis, a newly identified form of programmed cell death distinct from apoptosis, autophagy, and necrosis, helps maintain cellular homeostasis and prevent oxidative stress damage.
In this study, we used the cBioPortal database to analyze functional genomic data across various cancer types, investigating genes potentially linked to ferroptosis. Our aim was to explore cancer data sets multidimensionally using features like mutation profiling, gene expression analysis, and survival analysis provided by the cBioPortal tool.
In our study, we observed that EIF3E and DCAF13 genes, which are coexpressed with NUDCD1 gene, have similar mutation profiles and similar mRNA expressions. The fact that the DCAF13 gene has not been studied in hepatocellular carcinoma, and EIF3E has not been explored in hepatocellular carcinoma or lung adenocarcinoma in relation to ferroptosis metabolism. Both genes are located in similar chromosome regions, drawing attention to them. Mutations in these genes worsen patient prognosis. 
We found PVT1 and MYC genes are highly amplified and show similar oncoprint expression. In breast cancer, altered expression of both genes worsens prognosis by 28.3%. LIFR and LCN2 mutations are linked to poor prognosis in ovarian serous cystadenocarcinoma, esophageal carcinoma, gastric adenocarcinoma, adrenocortical carcinoma, hepatocellular carcinoma, and clear cell renal carcinoma. These findings may guide new therapeutic strategies, with targeting ferroptosis-inducing genes as a promising approach for cancer treatment.