Prostat kanseri ile ilişkili miRNA'ların etkili olduğu genlerin in siliko ve deneysel analizlerle incelenmesi
Investigation of genes affected by miRNAs associated with prostate cancer by in silico and experimental analyses
Yazar: MERVE GÖZTEPE
Danışman: DOÇ. DR. ONUR EROĞLU
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Neoplazm hücreleri = Neoplastic cells ; Ürogenital neoplazmlar = Urogenital neoplasms

Özet:
Prostat kanseri (PKa), dünya çapında erkekler arasında en sık teşhis edilen ikinci kanser ve kanser ölümlerinin önde gelen beşinci nedenidir. PKa'nın zor kısmı tümörün birden fazla sinyal yolunun dahil olduğu heterojen bir hale gelmesidir. Bu durumda, tümörün ilerlemesi ve metastaz yapması kaçınılmazdır. Bu durumun önüne geçilebilmesi için PKa ile ilgili daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır. Bu sonuçlardan yola çıkarak yapılacak çalışma ile prostat kanseri hücrelerinde miR-375 ve miR-125b-5p'nin ve hedeflerinin hem de bu miRNA'lar veya etkili olduğu düşünülen genlerin PI3K sinyal yolağı üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Projede miR-375 ve miR-125b-5p'nin potansiyel hedeflerinin belirlenmesi amacıyla miRNA hedef tahmin araçları ile tahmini hedef genleri belirlenmiştir. Sonrasında genlerin doğrulanmış olup olmadığı ve sinyal yollarındaki görevleri incelenmiştir. Çalışma dizaynı yapıldıktan sonra miR-375 ve miR-125b-5p mimic/inhibitörleri kullanılarak transfeksiyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. MiRNA'ların ekspresyon seviyesindeki değişikliklerin PKa hücrelerinde hücre canlılığı ve hücre göçü üzerine etkileri incelenmiştir. İlgili genlerin ekspresyon ve protein seviyelerindeki değişikliklerini değerlendirmek amacıyla qRT-PCR ve western blotlama işlemleri yapılmıştır.
Sonuçlar incelendiğinde ise miR-375 ve miR-125b-5p'nin upregülasyonunun hücre canlılığını azalttığı gözlenmiştir. Yara iyileşmesi testinde miR-375 upregülasyonu hücre göçünü engellemezken, miR-125-5p upregülasyonu hücre göçünü azaltmıştır. Bunun aksine her iki miRNA'nın downregülasyonu ise hücre göçünü azaltmıştır. Ekspresyon analizleri ise miR-375'in TSC1'i hedeflemediğini, miR-125b-5p'nin ise CYTH1'i hedefleyebileceğini düşündürmektedir. Aynı zamanda miR-375 ve miR-125b-5p'nin sinyal yolundaki molekülleri etkilediği ve önemli bir düzenleyicisi olabileceği özellikle miR-375'nin mTOR gibi önemli bir molekülü düzenlediği gösterilmiştir. Fakat hücrelerdeki etkileri farklılık göstermektedir.
Sonuç olarak, çalışma sonucunda elde edilen veriler kanser gelişiminde önemli bir yere sahip olan PI3K sinyal yolağının prostat kanseri oluşundaki etkilerinin anlaşılması açısından önemlidir ve literatüre katkı sağlayacaktır. MiRNA'ların biyobelirteç olarak kullanımı veya yeni tedavi seçeneklerinin geliştirilebilmesi açısından önemli bir çalışmadır.

Abstract:
Prostate cancer (PCa) is the second most commonly diagnosed cancer among men worldwide and the fifth leading cause of cancer death. Despite its high prevalence, diagnostic methods can lead to misdiagnosis, resulting in unbearable side effects. The difficult part of PCa is that the tumor becomes heterogeneous, with multiple signaling pathways involved. In this case, tumor progression and metastasis are inevitable. More studies on PCa are needed to prevent this situation. Based on these results, the aim of this study is to investigate the effects of miR-375 and miR-125b-5p and their targets and the effects of these miRNAs or genes thought to be effective on the PI3K signaling pathway in prostate cancer cells.
In order to determine the potential targets of miR-375 and miR-125b-5p in the project, estimated target genes were determined by miRNA target prediction tools. Afterwards, whether the genes were validated and their functions in signaling pathways were examined. After the study design, transfection was performed using miR-375 and miR-125b-5p mimics/inhibitors. The effects of changes in the expression level of miRNAs on cell viability and cell migration in PCa cells were examined. qRT-PCR and western blotting were performed to evaluate the changes in the expression and protein levels of the relevant genes.
The results showed that upregulation of miR-375 and miR-125b-5p decreased cell viability. In the wound healing test, miR-375 upregulation did not prevent cell migration, while miR-125-5p upregulation reduced cell migration. In contrast, downregulation of both miRNAs decreased cell migration. Expression analyses suggested that miR-375 does not target TSC1, while miR-125b-5p may target CYTH1, although no significant change was observed. It has also been shown that miR-375 and miR-125b-5p affect molecules in the signaling pathway and may be an important regulator of signaling pathways, especially miR-375 regulates an important molecule such as mTOR. However, its effects in cells differ.
In conclusion, the data obtained in this study are important in terms of understanding the effects of PI3K signaling pathway, which has an important place in cancer development, on prostate cancer and will contribute to the literature. It is an important study in terms of the use of miRNAs as biomarkers or the development of new treatment options.