Meme kanserinde histon 4 lizin 20 üçlü metillenmesinin (h4K20ME3) öneminin araştırılması
Investigation of histone 4 lysine 20 triple methylation (h4K20ME3) in breast cancer
Yazar: HÜSNİYE IŞIN
Danışman: PROF. DR. UĞUR GEZER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Onkolojik Biyoloji ve İmmünoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Epigenez-genetik = Epigenesis-genetic ; Histonlar = Histones ; Lizin = Lysine ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Kadınlarda en sık görülen malign hastalık olan meme kanserinin gelişiminde genetik ve epigenetik değişiklikler birlikte rol oynamaktadır. Histon modifikasyon yolaklarında meydana gelen bozulmalar, birçok kanserde olduğu gibi, meme kanserinin gelişimi ve progresyonuyla da ilişkilidir.
Memeli hücrelerinde H4 lizin 20 (H4K20) metillenmesi 3 farklı düzeyde gerçekleşir: tekli (H4K20me1), ikili (H4K20me2) ve üçlü metillenme (H4K20me3). Bunlardan H4K20me3 genomda heterokromatik bölgeler, telomerler, damgalı bölgeler ve tekrarlanan elementlerde yoğunlaşmıştır ve bu bölgelerin transkripsiyonel olarak sessizleştirilmesinde görev alır. H4K20'nin üçlü metillenmesi, SUV420H2 olarak kısaltılan metil transferaz tarafından gerçekleştirilir. Bu enzimin anlatım düzeyinin birçok kanserde değiştiği rapor edilmiştir.
Literatürde yer alan çalışmaların bir kısmı H4K20me3 işaretlenmesinin farklı kanserlerde azaldığını bildirirken, bu modifikasyonun insan tümörlerinde arttığını gösteren çalışmalar da bulunmaktadır.
Tez çalışmasında, meme kanserli hastaların tümör ve eşlenik normal dokularında SUV420H2 ekspresyonu ve H4K20me3 miktarının incelenmesi amaçlandı. Ayrıca, deneysel olarak SUV420H2 geninin susturulmasının meme kanseri hücrelerinin sağ kalımları üzerine etkisi araştırıldı. SUV420H2 gen ifadesi mRNA düzeyinde yarı nicel olarak belirlendi; H4K20me3 ise dokulardan elde edilen histon proteinlerinde ELİZA-benzeri yaklaşımla ölçüldü.
Tez çalışmasının bulguları, SUV420H2'nin tümör dokularında eşlenik normal dokulara göre daha fazla ifade edildiğini göstermektedir. Hastaların hormon reseptör durumu ile SUV420H2 ifade düzeyi arasında dikkat çekici bir ilişki saptandı. H4K20me3 miktarları tümör dokularında, normal dokulara göre anlamlı düzeyde daha yüksek bulundu. Hastalığı daha ileri evresinde bulunan hastaların tümörlerinin daha fazla H4K20me3 düzeyine sahip olma eğiliminde oldukları belirlendi. Meme kanseri hücre soylarında SUV420H2 geninin baskılanması hücre çoğalmasının uyarılması ile sonuçlandı.
Çalışmada elde edilen veriler, SUV420H2 ve H4K20me3 düzeylerinin meme kanserinde değişime uğradığını ve SUV420H2'nin hücre çoğalması ile ilişkili olduğunu ortaya koymaktadır.
Anahtar Kelimeler: Meme kanseri, Epigenetik, Histon metillenmesi, H4K20me3, SUV420H2
Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: TDK-2017-27336

Abstract:
Genetic and epigenetic changes play a role in the development of breast cancer, the most common malignant disease in women. Alterations in histone modification pathways, as in many cancers, are associated with the development and progression of breast cancer. In mammalian cells, H4 lysine 20 (H4K20) methylation occurs at 3 different levels: mono- (H4K20me1), di- (H4K20me2) and tri- (H4K20me3). Of these, H4K20me3 is enriched in heterochromatic regions of the genome, telomeres, imprinted regions, and repeat elements, and is involved in transcriptional silencing of these regions. H4K20me3 is catalyzed by the SUV420H2 methyl transferase whose expression level has been reported to be altered in many cancers. While some studies report that H4K20me3 mark decrease in different cancers whilst others demonstrated an increase. In this study, we aimed to investigate SUV420H2 expression and H4K20me3 amounts in breast cancer. Additionally, the effect of SUV420H2 gene silencing on the survival of breast cancer cells was investigated. SUV420H2 gene expression was determined semi-quantitatively at mRNA level; the amount of H4K20me3 was measured in extracted histone proteins by ELISA-like approach.
We found higher SUV420H2 expression in tumor tissues than in adjacent normal tissues. There was a remarkable relationship between hormone receptor status and SUV420H2 expression. The amount of H4K20me3 was also significantly higher in tumor tissues. Patients with advanced disease tend to have higher levels of H4K20me3. Inhibition of SUV420H2 gene resulted in stimulation of cell proliferation.
The data of this study reveals that SUV420H2 and H4K20me3 levels are altered in breast cancer and SUV420H2 is associated with cell proliferation.
Key Words: Breast Cancer, Epigenetic, Histone Methylation, H4K20me3, SUV420H2
The present work was supported by the Istanbul University Scientific Research Projects Coordination Unit. Project No. TDK-2017-27336