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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-86339
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8633/


Identifizierung potentieller Tumorsuppressorgene innerhalb der 6q12-q22 Deletion beim Prostatakarzinom

Indentification of canditdate tumor suppressor genes within the 6q12-q22 deletion in prostate cancer

Eshagzaiy, Mina

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Deletion , 6q12 , Prostatakarzinom , HMGN3 , SMAP1
Basisklassifikation: 44.47
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Sauter, Guido (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 21.03.2017
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 27.07.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Die 6q-Deletion zählt mit einer Prävalenz von circa 20% zu den häufigsten Deletionen des Prostatakarzinoms. Die Deletion ist dadurch charakterisiert, dass sie häufig große Bereich (bis zu 40 Megabasen) des langen Arms des Chromosoms 6 und damit bis zu 200 Gene umfasst. Das Zentrum der Deletion befindet sich in der 6q15-Region (mini-mal deletierte Region), in der in früheren Studien bereits drei potentielle Tumorsupp-ressorgen identifiziert werden konnten. In einer Studie des Instituts für Pathologie konnte außerdem gezeigt werden, dass die Deletionsgröße einen Einfluss auf die Prognose des Patienten beim Prostatakarzinom besitzt. Basierend darauf untersuchte die vorliegende Arbeit die Hypothese, dass auch außerhalb der minimal deletierten Region tumorsuppressive Gen(e) lokalisiert sein dürften. Ziel war es daher, an einem zufällig ausgewählten Set von 13 Genen außerhalb der 6q15-Region zu prüfen, ob diese potentielle Tumorsuppressoren sind. Dazu wurden die 13 Gene mittels shRNAs supprimiert und der Einfluss der Suppression auf das Zellwachstum in den Prostata-Zelllinien BPH-1 (benigne) und DU 145 (maligne) im Vergleich zu den Negativkontrol-len shGFP und shNeg im Colony-Formation-Assay geprüft. Des Weiteren wurde der Einfluss der identifizierten Kandidatengene auf die Aggressivität in DU 145 im Invasion-Assay getestet. Bei 8 Genen führte die Suppression in BPH-1 und bei 3 Genen in DU 145 zu einer signifikanten Steigerung des Zellwachstums im Vergleich zu beiden Nega-tivkontrollen (P≤0,04 für alle). Zwei Gene (HMGN3 und SMAP1) zeigten in beiden Zell-linien eine wachstumssuppressive Funktion: Die Suppression von SMAP1 führte in BPH1 (p=0,0022 für shNeg, p=0,0022 für shGFP) und DU 145 (p=0,0005 für shNeg, p=0,0057 für shGFP) zu einer deutlichen Steigerung des Zellwachstums ähnlich wie die Suppression von HMGN3 in BPH1 (p=0,0001 für shNeg, p=0,0001 für shGFP) und DU 145. Der Effekt beider Gene auf das Zellwachstum war vergleichbar mit dem Effekt des bekannten Tumorsuppressorgenes RB1. Demgegenüber zeigte keines der beiden Gene einen Einfluss auf das Invasionspotential im Invasionsassay: Der Invasion Index betrug für die shHMGN3-Probe nur 1,48 und für die shSMAP1-Probe 1,43.
Insgesamt konnten in der vorliegenden Arbeit mit HMGN3 (6q13) und SMAP1 (6q14) zwei weitere potentielle Tumorsuppressorgene außerhalb der Kernregion (6q15) der 6q-Deletion identifiziert werden. Diese Ergebnisse unterstützen die Annahme, dass die 6q-Region mehrere Tumorsuppressorgene enthält und damit die Hypothese „eine De-letion ein Zielgen“ für die 6q-Deletion des Prostatakarzinoms nicht zu trifft.
Kurzfassung auf Englisch: Deletions at chromosome 6q belong to the most frequent genomic alterations in pros-tate cancer, spanning from 2 to 40 mega bases with up to 200 genes. Previous studies have found a minimal deleted region at 6q15 and suggest multiple potential tumor sup-pressor genes at this locus. Own data from our group even suggest additional tumor suppressor genes based on the finding that deletions of larger size (extending beyond 6q15) have a worst prognosis as compared to small deletions limited to 6q15.
To search for additional tumor suppressor genes outside 6q15, we performed shRNA-mediated knockdown of 13 genes located at 6q13, 6q14 and 6q16 in the cell lines BPH-1 and DU 145. The cell growth impact of gene down-regulation was tested by colony formation assay in comparison to two negative controls (shGFP and shNeg). Down-regulation of 8 genes (BPH-1) or 2 genes (DU 145) results in a significant stronger cell growth in comparison to both negative controls (p≤0.04 for each). Sup-pression of two of these genes, HMGN3 (6q13) and SMAP1 (6q14), leads to stronger cell growth in both cell lines. In addition, the cell growth impact was comparable to the shRNA-mediated down-regulation of RB-1 for both genes in both cell lines. However, down-regulation of both genes had no impact on the invasive cell growth in an invasion assay (invasion assay index for shHMGN3 = 1.48 and for shSMAP1 = 1.43).
In summary, the results of our study identify HMGN3 (6q13) and SMAP1 (6q14) as potential tumor suppressor genes inside the 6q deletion. Our findings supported the assumption that large deletions can harbor multiple tumor suppressor genes. We con-clude that the “one gene one deletion” hypothesis is not necessarily true in prostate cancer.

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