DNA metiltransferaz ve metil bağlayan bölge proteinlerini hedefleyen miRNA gen polimorfizmlerinin akciğer kanseri ile ilişkisinin belirlenmesi

Abstract

Akciğer kanseri, akciğer dokusundaki hücrelerin kontrolsüz olarak çoğalması ile meydana gelir ve kanser kaynaklı ölümlerin en yaygın nedenidir. En önemli nedenleri uzun süreli sigara dumanı maruziyeti, genetik faktörler, radon gazı ve asbest maruziyetidir.MikroRNA'lar, yüksek seviyede korunan DNA bölgelerinden kodlanan fakat proteine translasyonu ger¬çekleşmeyen, yaklaşık 18-24 nükleotid uzunluğunda, küçük RNA molekülleridir. miRNA'lar kendi nükleotid dizilerinin tamamlayıcısı olan hedef mRNA'lara bağlanıp translasyonel baskılama veya mRNA yıkımı ile transkripsiyon sonrası gen ekspresyo¬nunun düzenlenmesini gerçekleştirirler. Çeşitli çalışmalarda malignant tümörlerin gelişimi ve ilerlemesi ile miRNA ekspresyon düzensizliklerinin ilişkili olduğu, miRNA'ların onkogen veya tümör süpresör olarak hareket edebileceği belirtilmiştir.Tümör baskılayıcı genlerin downregülasyonu ve CpG dinükleotidlerindeki promotör hipermetilasyonu tümörogenezis için önemli bir mekanizmadır. Bir diğer epigenetik düzenleme olan miRNA'ların, promotör bölgelerdeki anormal metilasyonu ve histon modifikasyonları gibi epigenetik mekanizmaları düzenleyebileceği bildirilmiştir. Çalışmamızda, güncel veri tabanları ile DNA metilasyonunda görevli olan DNA metiltransfreazları ve metil bağlayan proteinleri hedefleyen miRNA'lar tespit edildikten sonra bu miRNA genlerindeki varyantlar belirlenmiş ve sonuç olarak DNMT'ler ve MBD'leri hedefleyen 22 miRNA geni ile 37 SNP ilişkilendirilmiştir. Çalışmamızda da miRNA genlerine ait bu varyantlar ile akciğer kanseri ile ilişkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla çalışmamıza 90 sağlıklı kontrol birey ve 90 akciğer kanseri hastası dahil edildi. EDTA'lı tüplere alınan kan örneklerinden DNA izole edildi ve bu DNA'lar Sequenom MassARRAY sistemi ile genotiplendirildi. Hastaların genetik varyasyon tipleri ve demografik özellikleri uygun istatistiksel yöntemler ile değerlendirildi.MeCP2 proteinini hedefleyen miR3202 geni rs188912830 varyantı hem akciğer kanseri hem de alt tipleri ile ilişkili bulunmuştur. C aleli varlığı akciğer kanseri hastalarında ve alt tiplerinde anlamlı oranda düşük olup C aleli yokluğunun varlığına göre 7,429 kat riskli olduğu belirlendi.DNMT3B'yi hedefleyen miR1274a geni rs318039 genetik varyantı ile akciğer kanseri alt tipleri arasında anlamlı oranda fark bulundu. Alel dağılımları karşılaştırıldığında C aleline sahip olan birey sayısı NSCLC ve SCLC alt gruplarında anlamlı oranda düşüktü.DNMT3A'yı hedefleyen miR200b geni rs72563729 varyantı ve TRDMT1'i hedefleyen miR513c'nin rs145416750 varyantı ile akciğer kanseri ve alt tipleri karşılaştırıldığında genotip ve alel dağılımları yönünden fark bulunmadı. Çalışmamızdaki diğer 33 varyasyon için tüm bireyler atasal genotipe sahipti.Sonuç olarak rs188912830 ve rs318039 varyasyonlarının akciğer kanseri ve alt tipleri ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. Araştırmamız DNA metilasyon mekanizmasını hedefleyen diğer miRNA gen varyantlarının da fonksiyonel karakterizasyonunun yapıldığı ilk çalışma olması nedeniyle önemlidir.

Lung cancer (LC) is a disease that develops by uncontrolled cell growth in tissues of the lung and the most common cause of cancer-related death. Most significant risk factors for LC are tobacco smoke, genetic factors, radon gas and asbestos.MicroRNAs are highly conserved, non-protein-coding, 18-24 nucleotides length, small RNAs. miRNAs bind target mRNAs which are complementary to their sequences and post-transcriptionally regulate gene expression through translational repression or mRNA degradation. Several observations link dysregulation of miRNA expression to the development and progression of tumors and miRNAs can act as oncogenes or tumor suppressors. The hypermethylation of CpG-dinucleotides in the promoter of genes and downregulation of tumor suppressors are important for tumorogenesis. It has been reported that being a type of epigenetic modifier, miRNAs, may regulate epigenetic mechanism including abnormal methylation of the promoter regions or histone modifications.In our study, we used current data bases and determined miRNAs that targets DNMTs and MBDs involved in DNA methylation. In addition, genetic variants of this miRNA sequences were scanned and 37-SNPs on 22-miRNA genes that targets DNMTs and MBDs were determined. The aim of our study was to determine of association between these variants of miRNA genes and LC. Accordingly, 90-controls and 90-patients were included in our study. DNAs were isolated from blood samples and these DNA samples were genotyped by Sequenom MassARRAY System. The demographic characteristics of patients and types of genetic variation were evaluated by appropriate statistical methods.The association between rs188912830 gene variant of miR3202 targeting MeCP2 protein and LC has been indicated both subtypes. The presence of C allele in patients with LC and its subtypes was significantly lower and the absence of C-allele was determined to be hazardous 7,429-times compared to presence.Significant association between rs318039 gene variant of miR1274 targeting DNMT3b and subtypes of LC were determined. When allele distributions were compared, the number of individuals with C-allele was significantly lower in the subgroups.No significant association was found for rs72563729 variant of miR200b-gene targeting DNMT3a and rs145416750 variant of miR513c-gene targets TRDMT1 in terms of genotype and allele-distribution when compared to subtypes of LC. All individuals were found to be ancestral genotypes regarding other 33-variations.Consequently rs188912830 and rs318039 variations have been determined to be associated with subtypes of LC. Our research is important due to being the first study to indicate the functional characterization of gene variants of miRNA genes targeting DNA methylation.