Prostat Kanseri Hücre Hatlarında miR-145'in SEMA3A Promotörü Üzerindeki İndükleyici Rolünün Araştırılması

Abstract

MikroRNA'lar (miRNA'lar) endojen olarak sentezlenen, yaklaşık 18-24 nükleotid uzunluğunda, tek zincirli ve kodlamayan kısa ribonükleik asitlerdir (RNA) ve kanser araştırmaları alanında son zamanların en popüler konuları arasına girmiştir. miRNA'ların insan genlerinden %60'ından fazlasını hedefleyerek bu genlerin ifadesini düzenlediği düşünülmektedir. miRNA'ların deregülasyonu kanser de dahil birçok hastalığın patogenezine dahil oldukları ve hedefledikleri genlere bağlı olarak potansiyel onkogen ya da tümör süpresör olarak hareket edebildikleri gösterilmiştir. MiR-145, yüksek korunmuşluk düzeyine sahip, transkripsiyonu p53 tarafından kontrol edilen önemli bir tümör süpresör miRNA'dır. Meme kanseri, kolorektal kanser, hematolojik kanserler, over kanseri, prostat kanseri ve B-hücreli tümör gibi birçok tümör çeşidinde sıklıkla miR-145 ifade düzeyinin düştüğü gösterilmiştir. Yaptığımız ön çalışmalarda miR-145 düzeyinin prostat kanser hücre hatları PC3 ve DU145 hücre hatlarında kontrol olarak kullanılan non-tümörijenik prostat hücre hattı PNT1a hücrelerine göre daha az miktarda olduğu gösterildi. Ayrıca artmış miR-145 düzeyinin, PC3 ve DU145 hücrelerinde hücre canlılığının azalmasına yol açtığı bu ön çalışmada tespit edildi. Son zamanlarda yapılan bir çalışmada miRNA'ların genlerin promotör bölgelerine bağlanarak bu genlerinin transkripsiyonu tetikledikleri gösterilmiştir ve miRNA'ların fonksiyonlarının sadece gen susturmayla sınırlı olmadığı ve farklı mekanizmalarla da gen ekspresyon düzeyinde değişime yol açabileceği gösterilmiştir. MiRNA promotör etkileşimlerini analiz eden microPIR in silico algoritmasını kullanarak gerçekleştirdiğimiz analizler neticesinde miR-145'in SEMA3A promotörünün -801. baz ile -824. bazları arasında olası hedef dizinin varlığını tespit ettik. Ayrıca, PC3 hücrelerine miR-145 molekülü transfeksiyonu sonrası gen ifadesi değişimlerinin belirlemesi amacıyla gerçekleştirilen ve tarafımızca yapılan mikroarray deney sonuçları miR-145 ifadesinin artmasına paralel olarak SEMA3A gen ifadesinin arttığı ortaya koymuştur. Elde ettiğimiz bu veriler çerçevesinde prostat kanserinde azalmış miR-145 düzeyinin bilinen bir tümör süpresör olan SEMA3A ifadesinde azalmaya yol açtığı ileri sürülebilir. Gerçekleştirilecek proje kapsamında miR-145'in SEMA3A promotörüne bağlanarak SEMA3A geninin ifadesinin kontrol edilmesinde doğrudan rol aldığının gösterilmesi ve bu şekilde miR-145'in prostat karsinogenezindeki rolünün aydınlatılmasına katkı sağlanması hedeflenmektedir.

MicroRNAs (miRNAs) are endogenously synthesized, single-stranded, non-coding short ribonucleic acids (RNAs) approximately 18-24 nucleotides long, and have become one of the most popular topics in cancer research recently. It is thought that miRNAs target and regulate the expression of more than 60% of human genes. Deregulation of miRNAs has been shown to be involved in the pathogenesis of many diseases, including cancer, and they can act as potential oncogenes or tumor suppressors depending on the genes they target. MiR-145 is an important tumor suppressor miRNA with a high degree of conservatism, whose transcription is controlled by p53. Decreased miR-145 expression levels have been frequently shown in many tumor types, such as breast cancer, colorectal cancer, hematological cancers, ovarian cancer, prostate cancer, and B-cell tumors. Our preliminary studies showed that miR-145 levels were lower in prostate cancer cell lines PC3 and DU145 compared to the non-tumorigenic prostate cell line PNT1a, used as a control. Furthermore, this preliminary study found that increased miR-145 levels led to decreased cell viability in PC3 and DU145 cells. A recent study demonstrated that miRNAs trigger gene transcription by binding to the promoter regions of genes, and that their function is not limited to gene silencing; they can also alter gene expression levels through various mechanisms. Using the microPIR in silico algorithm for analyzing miRNA-promoter interactions, our analyses revealed the presence of a potential target sequence for miR-145 between bases -801 and -824 of the SEMA3A promoter. Furthermore, the results of microarray experiments conducted by us to determine changes in gene expression after transfection of PC3 cells with miR-145 molecules revealed that SEMA3A gene expression increased in parallel with the increase in miR-145 expression.

Based on these data, it can be suggested that decreased miR-145 levels in prostate cancer lead to a decrease in the expression of SEMA3A, a known tumor suppressor. The aim of this project is to demonstrate that miR-145 directly controls the expression of the SEMA3A gene by binding to the SEMA3A promoter, and thus contribute to elucidating the role of miR-145 in prostate carcinogenesis.