Normal bireylerde ve polikistik over sendromlu (PKOS) hastalarda granüloza hücrelerinin mikrorna (miRNa) profillerinin belirlenmesi

Abstract

Anovulatuar infertilitenin en sık rastlanan sebeplerinden biri olan polikistik over sendromu (PKOS) infertiliteye sebep olan bir endokrin hastalığıdır ve hirsutizm, obezite, insulin direnci ve hiperinsülinemi ile alaka gösterdiği bilinmektedir. MikroRNA'lar (miRNA) gen regülasyonunda rol oynayan ve protein kodlamayan, 21-25 baz uzunluğunda endojen küçük RNA molekülleridir ve insan genlerinin %60'ının miRNA'lar tarafından düzenlendiği tahmin edilmektedir. miRNA'ların yumurtalıklarda ve oosit hücrelerindeki ifade profil çalışmaları henüz başlangıç aşamasındadır ve yumurtalıkta, oositlerde ya da yumurtalık somatik hücrelerinde (teka, granüloza, kumulus), ifade olan miRNA'ların PKOS gibi infertiliteye sebep olan hastalıklardaki rolü henüz ortaya konmamıştır.Bu çalışma PKOS'ta oosit mikroçevresini oluşturan somatik hücrelerden biri olan granüloza hücrelerinde miRNA profilinin belirlenmesine yönelik yapılan ilk çalışmadır. Tez kapsamında infertilite sebebi ile IVF tedavisine başvuran 14 PKOS hastası ve 9 normal bireyden elde edilen granüloza hücreleri ile miRNA mikrodizin çalışması gerçekleştirilmiştir. Mikrodizin verilerinin analizi sonucunda PKOS'ta normal bireylere göre anlamlı olarak farklılık gösteren 7 adet miRNA bulunmuştur. miRNA'lara ait tahmini hedef genler ve rol aldıkları yolaklar veritabanları aracılığıyla belirlenmiştir. Belirlenen tahmini hedefler; granüloza hücreleri ile PKOS ve normal bireyler kıyaslanarak gerçekleştirilen bağımsız mikrodizin çalışması kullanılarak biyoinformatik olarak doğrulanmıştır.Tez çalışması sonucunda daha önce PKOS ile ilişkilendirilmemiş 7 adet miRNA tespit edilmiştir. Bu miRNA'ların olası hedeflerinin daha önce PKOS ile ilişkilendirilmiş olması ve PKOS'ta etkin olduğu tespit edilen yolaklarda (MAPK, TGF-ß, steroidogenez, insülin sinyal yolakları) görev almaları ve bağımsız çalışmada biyoinformatik olarak doğrulanmaları miRNA'ların PKOS ile olan ilişkisinin güvenilirliğini artırmaktadır. Bu tez kapsamında elde edilen veriler miRNA'ların yumurta mikroçevresindeki moleküler düzenlemede aktif rol alabileceklerine dikkat çekmektedir.

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is an endocrine disorder and it is the most common cause of anovulatory infertility, which is related with hirsutism, obesity, insulin resistance and hyperinsulemia. MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNA molecules that regulate gene expression and up to 60% of human protein coding genes are expected to be regulated by miRNAs. miRNA expression studies in the oocytes and ovaries are still at the very beginning and the roles of miRNAs expressed in oocytes or ovarian somatic cells (theca, granulosa, cumulus), have still not been revealed in reproductive infertility disorders such as PCOS.This is the first study that identifies the expression profiles of miRNAs in granulosa cells, which is one of the somatic cells of oocyte microenvironment, in PCOS. In this thesis study, miRNA microarray analysis was conducted with granulosa cells obtained from 14 PCOS patients and 9 healthy controls that are subjected to in vitro fertilization (IVF) procedure. At the end of microarray data analysis 7 miRNAs were found to be differentially expressed significantly in PCOS patients compared to normal controls. The identification of predicted target genes of these 7 miRNAs and the pathway enrichment analysis was performed by databases. Afterwards the target genes were validated bioinformatically by an independent microarray study.As a result of this thesis study 7 miRNAs that have not been previously associated with PCOS were identified. The potential targets of aforementioned miRNAs and the pathways they are enriched (MAPK, TGF-ß, ovarian steroidogenesis, insulin signaling pathway) were previously associated with PCOS. These relations together with the validation with an independent microarray study increases the reliability of the relationship of these miRNAs with PCOS. The data obtained in this study emphasizes the potential roles of miRNAs in the molecular regulation of oocyte microenvironment.