Bisfenol A'nın farklı hücre kültürlerinde DNA metilasyonu ve histon modifikasyonları üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation on the effects of bisphenol A on DNA methylation and histone modifications in various cell cultures
Yazar: MİNE ŞENYILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. SİBEL ÖZDEN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Bisfenol A = Bisphenol A ; DNA = DNA ; Histonlar = Histones ; Hücre kültürü = Cell culture ; Modifikasyon = Modification ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Nöroblastom = Neuroblastoma ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms

Özet:
Sentetik monomer olarak endüstride polikarbonat plastik ve epoksi reçinesinin üretiminde kullanılan bisfenol A (BPA), endokrin bozucu özelliğinden dolayı insan sağlığında yüksek risk oluşturmaktadır. Kimyasalların risk değerlendirmesinde tehlikenin tanımlanması aşamasında toksisite mekanizmalarının aydınlatılması önemli bir adımdır. Son zamanlarda endokrin etkiler gösteren çevresel kimyasalların gen ifadesindeki değişiklikler üzerindeki rolünün epigenetik mekanizmalar ile ilişkili olabileceği alternatif bir yol olarak ortaya çıkmaktadır. Yüksek lisans tezi kapsamında insan nöroblastoma (SH-SY5Y) ve insan prostat kanseri (PC-3) hücrelerinde BPA'nın doza bağlı olarak gelişen toksisitesinde, DNA metilasyonunun, gen ekspresyonlarının ve histon modifikasyonlarının rolünün araştırılması amaçlanmıştır. MTT ve NRU testlerine göre BPA'nın IC50 değerleri SH-SY5Y hücrelerinde sırası ile 183 ve 129 M ve PC-3 hücrelerinde ise sırası ile 217 ve 190 M olarak belirlendi. % 5-metilsitozin (% 5-mC) seviyeleri kontrol grubuna kıyasla 10 µM 96 saat BPA uygulanan SHSY-5Y hücrelerinde %45,42 (p<0,05) oranında artarken, PC-3 hücrelerinde ise %30,45 (<0,05) oranında azaldı. % 5-Hidroksimetilsitozin (% 5-hmC) seviyeleri ise kontrol grubuna kıyasla 10 µM 96 saat BPA uygulanan SHSY-5Y hücrelerinde %64,78 (p<0,001) oranında, PC-3 hücrelerinde ise %90,55 (<0,001) oranında artttı. PC-3 hücrelerinde p16 geni promotor bölgesinde anlamlı şekilde metilasyonda artış, genin ekpresyonunda ise azalma gözlenirken, siklinD2 ve Rassf1 genlerinin promotor bölgelerinde metilasyonda ve gen ekspresyonunda ise anlamlı olmayan değişiklikler gözlendi. SHSY-5Y hücrelerinde ise tüm çalışma gruplarında metilasyonda ve gen ekspresyonlarında değişiklikler olmadığı gözlendi. SHSY-5Y ve PC-3 hücrelerinde H3K9 trimetilasyon, H3K9 asetilasyon ve H3K27 trimetilasyon seviyelerinde ise kontrol grupları ile kıyaslandığında anlamlı bir değişiklik olmadığı gözlendi. Tez çalışmasından elde edilecek sonuçların, endokrin bozucu kimyasalların toksisitesinde ortaya çıkan anahtar moleküler mekanizmaların daha iyi anlaşılmasına katkı sağlaması beklenmektedir
Anahtar Kelimeler: Bisfenol A; DNA metilasyonu; Histon modifikasyonları, İnsan nöroblastoma hücreleri, İnsan prostat kanseri hücreleri

Abstract:
Bisphenol A (BPA), as synthetic monomer used in industry in the production of polycarbonate plastic and epoxy resins, has endocrine disruptor properties and high risk on human health. Defining the hazard identification under the risk assessment of chemicals is an important step in the elucidation of the mechanism of toxicity. Recently, showing the role of endocrine effects of environmental chemicals on the changes in gene expression may be associated with epigenetic mechanisms are emerging as an alternative way. The aim of this Master Thesis was to investigate the effects of BPA on DNA methylation, gene expressions and histone modifications in human neuroblastoma (SH-SY5Y) and human prostate cells (PC-3). IC50 value of BPA was determined as 183 and 129 µM in SH-SY5Y cells and 217 and 190 in PC-3 cells by MTT and NRU tests. We revealed decrease on the global levels of 5-methylcytocine (5-mC%) at 10 M after 96 h BPA exposure in SH-SY5Y (45,42%, p<0,05) and increase in PC-3 cells (30,45%, <0,05)  when we compared to control groups. 5-hydroxymethylcytocine (5-hmC%) levels increased at 10 M after 96 h BPA exposure in SH-SY5Y (64,78%, p<0,001)  and PC-3 cells when we compared to control groups. We observed significant increase on promoter DNA methylation and decrease on gene expression of p16 gene, while non-significant changes were found on promoter methylation and gene expression of cycline D2 and Rassf1. In SHSY-5Y cells we did not show any changes on promoter methylation and gene expression of these genes. Furthermore, we did not found significant changes in global histon modifications (H3K9me3, H3K9ac, HeK27me3) SHSY-5Y and PC-3 cells.  It is expected that results from this thesis will contribute to better understanding of key molecular events in the toxicity of endocrine disrupting chemicals for risk assessment process.
Key Words: Bisphenol A, DNA methylation, Histone modifications, Human neuroblastoma cells, human prostate cancer cells.