Hipoksik koşullarda farklı hücre hatlarında ve C.Elegans' da karbonik anhidraz VII, karbonik anhıdraz VII benzeri genlerin regülasyonu

Abstract

Karbonik anhidraz (CA)’lar karbondioksit hidrasyonunun ve dehidrasyonun tersine çevrilebilir bir reaksiyonunu katalize ederler böylece asit-baz ve iyon düzenlenmesini sağlayarak metabolik süreçlerde hayati bir rol oynarlar. CA ailesi üyesi olan CA VII kolon, karaciğer, iskelet kası ve beyinde ifade edilmektedir. Tümörlerde CA VII ekspresyonu, diğer izoformlara kıyasla çok daha düşüktür ve en yüksek ekspresyon kolorektal adenokarsinom, tiroid karsinomunda gözlenmektedir. Kanser hücreleri hızlı çoğalan doğaları gereği, ortamdaki besin ve oksijeni hızla tüketerek ortamı hipoksik hale getirir. Kanser hipoksik mikro çervresi çok sayıda genin regülasyonunda değişime sebep olabilen önemli bir yolaktırBu çalışmada, CA VII geninin farklı kanser hücre hatlarında ifadesi ile hipoksik koşullardaki değişimi mRNA ve protein seviyesinde incelenmiştir. CoCl2 ve sodyum sülfit ile kimyasal hipoksi modelinde çalışmalarımız sürdürülmüştür. Kolon kanseri hücre hatları (SW480 ve HT-29), sağlıklı insan endotel hücreleri (HUVEC), Karaciğer hücre hattı (Hep3B), prostat kanseri hücre hatlarında (PC3 ve LnCaP) CA VII geninin öncelikle ifadesi mRNA seviyesinde incelenmiş ve HUVEC hücre hattı dışında tüm hücre hatlarında mRNA seviyesinde ifadesi tespit edilmiştir. Çalışmamız kapsamında tüm sonuçlar değerlendirildiğinde hem mRNA hemde protein seviyesinde HT-29 hücre hattında istatistiksel olarak anlamlı düzeyde CA VII seviyesinin azaldığı tespit edilmiştir. Seçilen prostat kanseri modellerinden LnCap hücrelerinde de hem mRNA hem de protein seviyesinde CA VII seviyesinin arttığı tespit edilmiştir. Çalışmamızın ikinci bir kolunda ise moleküler biyoloji çalışmalarında iyi bir model organizma olan C.elegans’ ta deneysel çalışmalar da planlanmıştır. Bu kapsamda C.elagans’ ta CA VII benzeri genlerin (CAH 3, 4 ve 5) ifadesi ve hipoksik koşullardaki mRNA seviyesindeki değişimi incelenmiştir. Seçilen genlerin mRNA ifadesi C.elegans’ ta gösterilmiştir.

Carbonic anhydrases (CAs), catalyze a reversible reaction of carbon dioxide hydration and dehydration, thus playing a vital role in metabolic processes by providing acid-base and ion regulation. CA VII is expressed in the colon, liver, skeletal muscle and brain. CA VII expression in tumors is much lower compared to other isoforms, with the highest expression observed in colorectal adenocarcinoma, thyroid carcinoma. In colorectal adenocarcinoma, CA VII upregulation is thought to serve as a marker for poor prognosis. Cancer cells, due to their rapidly proliferating nature, rapidly consume the nutrients and oxygen in the environment, making their microenviroment more hypoxic. Hypoxic microenvironment is an important pathway that can cause changes in the regulation of many genes in cancer. In this study, the expression of CA VII gene in different cancer cell lines and its changes in hypoxic conditions were investigated at the mRNA and protein levels. Our studies continued in the Chemical hypoxia model with CoCl2 and sodium sulfide. The expression of CA VII gene in colon cancer cell lines (SW480 and HT-29), healthy human endothelial cells (HUVEC), Liver cell line (Hep3B), prostate cancer cell lines (PC3 and LnCaP) was primarily examined at the mRNA level. CA VII mRNA level was detected in all cell lines except HUVEC cell line. When all the results were evaluated within the scope of our study, it was determined that both mRNA and protein levels decreased statistically significantly in the HT-29 cell line. It was determined that CA VII level increased in both mRNA and protein levels in LnCap cells, which is one of the selected prostate cancer models. In a second arm of our study, experimental studies were also planned in C.elegans, which is a good model organism in molecular studies. In this context, the expression of CA VII-like genes (CAH 3, 4 and 5) and the change in mRNA level under hypoxic conditions in C.elagans were studied. mRNA expression of selected genes is shown in C.elegans.