Publication: Mitokondriyal DNA değişimlerinin kanser ile ilişkisinin araştırılması
Abstract
MİTOKONDRİYAL DNA DEĞİŞİMLERİNİN KANSER İLE İLİŞKİSİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Kanser oluşumu ve gelişimi için son yıllarda mitokondriyal DNA mutasyon ve polimorfizmlerinin önemli rol oynayabileceği düşünülmektedir. Bunlar arasında, en çok çalışılan kodlama yapmayan D-loop bölgesinde yer alan D310 polimorfizmidir. Bu bölge bir timin nükleotidi ile kesintiye uğrayan iki poli-sitozin zincirinden oluşmaktadır ve birinci zincirdeki sitozin sayısı yüksek değişiklik göstermektedir. Bu dizi değişikliğinin tanımlanmasında uygulaması pahalı ve güç yöntemler olan DNA dizi analizi ve radyoaktiviteye dayalı teknikler kullanılmaktadır. Bu çalışmada RFLP kullanılarak D310 polimorfizmi için sadece 7 sitozin taşıyan örneklerin belirlenmesini sağlayacak bir ön tarama yöntemi geliştirilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca çalışılan kanser olgularında bir diğer mitokondriyal DNA değişimi olan sık delesyonun varlığının araştırılması amaçlanmıştır. Tez çalışması kapsamında 100 kanser olgusu ve bunların tümör dışı dokularından elde edilen DNA örneklerinde D310 polimorfizmi RFLP yöntemi ile araştırılmıştır. Ayrıca 41 sağlıklı gönüllü örneği kontrol amacıyla çalışmaya dahil edilmiştir. Yedi sitozin taşıyan örneklerin belirlenmesi amacıyla PZR sonrası örnekler BsaXI restriksiyon enzimi ile kesilmiş ve 7 sitozin taşıyan BsaXI (+) örnekler, heteroplazmik BsaXI (+/ -) örnekler ve diğer BsaXI (-) örnekler agaroz jel elektroforezinde tanımlanmıştır. Kesim sonuçları dizi analizi ile de ayrıca doğrulanmıştır. Tümör ve onların tümör dışı sağlıklı dokularında mitokondriyal DNA sık delesyonu PZR ile incelenmiştir. Çalışılan örneklerde BsaXI RFLP yönteminin ilk kez ve başarı ile uygulanabildiği ve elde edilen sonuçların dizi analizi ile uyumlu olduğu gösterilmiştir. Çalışılan olgularda tümör dokuları ve tümör dışı sağlıklı dokular arasında BsaXI polimorfizmi açısından bir fark görülmemiştir. Kolorektal tümör ile sağlıklı kontroller arasında BsaXI genotipinin anlamlı şekilde farklı olduğu ancak meme ve tiroid tümörlerinde bir fark görülmediği belirlenmiştir. Sık delesyon sadece tiroid örneklerinde izlenmiş meme ve kolorektal olgularında görülmemiştir. Sonuç olarak BsaXI RFLP yöntemi D310 polimorfizminin özellikle geniş popülasyonlarda taranmasında kullanışlı ve etkili bir ön tarama yöntemidir. Kolorektal tümör olguları ile sağlıklı kontroller arasında gözlenen farkın daha büyük çalışma gruplarında tekrar edilmesi gerekmektedir. tokondriyal DNA, kanser, mutasyon, D310, sık delesyon INVESTIGATION OF MITOCHONDRIAL DNA CHANGES IN ASSOCIATION TO CANCER
It is suggested that mitochondrial DNA mutations and polymorphisms may play an important role in the development and progression of cancer. Among them, D310 polymorphism which is located at the non-coding D-loop region is the most studied. This region consists of two polycytosine stretches interrupted by a thymidine nucleotide and the number of cytosines within the first stretch is highly variable. For the determination of this sequence alteration DNA sequencing and radioactivity-based methods are applied that are difficult and expensive to perform. One of the goals of this study was to develop of a prescreening test that allows detection of 7 cytosine-containing allele by RFLP. Furthermore, determination of mitochondrial DNA common deletion at the cancer samples aimed. The D310 polymorphism was studied by RFLP method on DNA samples obtained from 100 cancer cases and their non-tumoral healthy tissues. In addition, 41 healthy volunteers included in the study as a control group. In order to determine 7-cytosine carriers, samples digested by BsaXI restriction enzyme after PCR and 7-C carrying BsaXI (+), heteroplasmic BsaXI (+/ -) and remaning BsaXI (-) cases determined by agarose gel electrophoresis. Sequencing was applied in order to verify RFLP results. Mitochondrial DNA common deletion has been determined by PCR at tumoral and non-tumoral tissues. As a result, it is the first time that BsaXI RFLP method is successfully applied and consistent with the sequencing analysis results. There was no difference between tumoral and their non-tumoral tissues for BsaXI status. A significant difference was found between colorectal tumors and healthy controls for their BsaXI status whereas no difference was found in breast and thyroid tumors. Common deletion was only detected in thyroid samples but not in breast and colorectal cancer cases. In conclusion, BsaXI RFLP is an effective method for prescreening of D310 polymorphism, especially for large population studies. Further studies in large groups are necessary in order to confirm the difference observed between colorectal tumors and control cases. Key words: Mitochondrial DNA, cancer, mutation, D310, common deletion
It is suggested that mitochondrial DNA mutations and polymorphisms may play an important role in the development and progression of cancer. Among them, D310 polymorphism which is located at the non-coding D-loop region is the most studied. This region consists of two polycytosine stretches interrupted by a thymidine nucleotide and the number of cytosines within the first stretch is highly variable. For the determination of this sequence alteration DNA sequencing and radioactivity-based methods are applied that are difficult and expensive to perform. One of the goals of this study was to develop of a prescreening test that allows detection of 7 cytosine-containing allele by RFLP. Furthermore, determination of mitochondrial DNA common deletion at the cancer samples aimed. The D310 polymorphism was studied by RFLP method on DNA samples obtained from 100 cancer cases and their non-tumoral healthy tissues. In addition, 41 healthy volunteers included in the study as a control group. In order to determine 7-cytosine carriers, samples digested by BsaXI restriction enzyme after PCR and 7-C carrying BsaXI (+), heteroplasmic BsaXI (+/ -) and remaning BsaXI (-) cases determined by agarose gel electrophoresis. Sequencing was applied in order to verify RFLP results. Mitochondrial DNA common deletion has been determined by PCR at tumoral and non-tumoral tissues. As a result, it is the first time that BsaXI RFLP method is successfully applied and consistent with the sequencing analysis results. There was no difference between tumoral and their non-tumoral tissues for BsaXI status. A significant difference was found between colorectal tumors and healthy controls for their BsaXI status whereas no difference was found in breast and thyroid tumors. Common deletion was only detected in thyroid samples but not in breast and colorectal cancer cases. In conclusion, BsaXI RFLP is an effective method for prescreening of D310 polymorphism, especially for large population studies. Further studies in large groups are necessary in order to confirm the difference observed between colorectal tumors and control cases. Key words: Mitochondrial DNA, cancer, mutation, D310, common deletion