Sitotoksik ajanlarla muamele edilen MCF-7 meme kanseri hücre hattında bazı kodlamayan RNA'ların hücresel ve eksozomal ifade düzeylerinin incelenmesi
Investigation of cellular and exosomal expression of some candidate non-coding RNAs in MCF-7 breast cancer cells exposed to cytotoxic agents
Yazar: OĞUZ KOLDEMİR
Danışman: PROF. DR. UĞUR GEZER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Onkolojik Biyoloji ve İmmünoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Genler = Genes ; Hücre dizisi = Cell line ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; RNA = RNA ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Genomda protein kodlamayan genler "kodlamayan RNA'lar" (ncRNA'lar) olarak adlandırılırlar. 200 nükleotidten uzun olan ncRNA'lar "Uzun kodlamayan RNA'lar" (lncRNAs) olarak isimlendirilmiştir. Günümüzde binlerce lncRNA keşfedilip  önemli biyolojik sinyal yolakları ile ilişkilendirilmiş olsa da hala bir çoğunun işlevi tümüyle aydınlatılamamıştır. Kanser gibi birçok hastalıkta bu moleküllerin ifadelerinin değiştiği belirlenmiştir. Hücrelerden salgılanan eksozomlarda da lncRNA'ların bulunduğu bilinmektedir ve eksozom içerikleri farklılık gösterebilir. Tez çalışmasında, hücre kültürü koşullarında anti-kanser ajanlar olan taksol ve bleomisin ile muamele edilen meme kanser hücre soylarında (MCF-7 ve MDA-MB-231) aday kodlanmayan RNA'ların (lincrna-p21 ve GAS5) gen ifade davranışları incelendi. Hücresel gen anlatım değişimlerinin, bu moleküllerin eksozomal ifadelerini nasıl etkilediği araştırıldı. Gen ifade düzeyleri nicel PZR yöntemi ile incelendi. Taksol ve bleomisin ile muamele edilen MCF-7 hücrelerinde hücresel lincrna-p21 molekülünün ifade düzeylerindeki değişim istatiksel olarak anlamlı bulundu (2.7 ve 2.8 kat artış, p<0.05). GAS5 molekülünün ifade düzeyindeki artış daha sınırlı idi (1.5 kat). Anti-kanser ajan uygulanan MCF-7 hücrelerinden salınan eksozomlarda yüksek oranda lincrna-p21 ve GAS5 birikimi gözlendi. Taksol muamelesi sonrasında eksozomal lincrna-p21 miktarı kontrole göre yaklaşık 2.5 kat artarken, bleomisin uygulamasında artış yaklaşık 5 kat idi.  Eksozomal GAS5 miktarının ise 6 kat arttığı belirlendi. MDA-MB-231 hücrelerinde GAS5 ve lincrna-p21 ifade artış oranları istatiksel olarak anlamlı değildi. Bu hücrelerinden salınan eksozomlarda lincrna-p21 seviyelerinde hücresel düzeylerin aksine, anlamlı artışlar saptandı. Taksol, eksozomal lincrna-p21 ifadesini 2.1-3.4 kat, bleomisin ise 2.5-3 kat yükseltmiştir. Bulgularımız, hücresel ve eksozomal lncRNA ifade profillerinin sitotoksik stres türüne, moleküllerin işlevine veya hücre tipine göre farklılık gösterebildiğini ortaya koymaktadır.

Abstract:
Long non-coding RNAs (long ncRNAs) are non-protein coding transcripts longer than 200 nucleotides. Recently, thousands of lncRNA were identified and associated with essential cellular pathways. Although the biological roles of the majority of these molecules remain to be clarified remarkable, some lncRNAs are downregulated or upregulated at numerous disease incluiding cancer. Recent data reveals existence of lncRNAs  in exosomes. Exosome are cell-derived vesicles that have characteristics of their own. Their compositions can be diagnosed about cell and microenveronment. In this thesis, two breats cell lines, namely MCF-7 and MDA-MB-231 were exposed to taxol and bleomycin in cell culture. Following exposure to cytotoxic agents, we analyzed expressions of candidate lncRNAs (lincrna-p21 and GAS5) in cells and released exosomes by RT-PCR. In MCF-7 cells treated with taxol lincrna-p21 expression is increased 2.7-fold. The rate was very similar (2.8-fold) in cells treated with bleomycin. Change in expression of GAS5 after treatment with anti-cancer agents was less (1.5 fold). We observed that exposure to anti-cancer agents led to a marked accumulation of lncRNAs in MCF-7-derived exosomes. We found that exosomal lincrna-p21 expression is increased at least 2.5-fold following taxol treatment while up to 5 fold at  bleomycin. Extent of GAS5 accumulation in MCF-7-derived exosomes was more pronounced (approx. 6 fold).  Although the effect of cytotoxic agents on lincrna-p21 and GAS5 in MDA-MB-231 cells was limited, exosomal enrichment of lincrna-p21 was remarkably (up to 3.4 fold). Taken together, our findings suggest that lncRNA profiles in cells and released exosomes may vary depending on their biological functions, cytotoxic stress and cell types.