Determination of Saccharomyces cerevisiae resistant to PCM obtained by inverse metabolic strategy and trans-effect of its metabolites on PC3

Abstract

Kanser, kaotik bir rahatsızlıktır, çünkü hücre çeşitliliği ve hücre içindeki yolakların çokluğu, basit ve kesin bir çözüm bulmayı zorlaştırır. Dahası, kansere karşı kesin bir çare bulmak için, metabolizmanın tamamını ayrıntılı olarak bilmek gerekiyor, ancak mevcut bilgi ve teknoloji seviyesi bunun için yeterli değil. Bu nedenle kanser benzeri hastalıklarla mücadele için alternatif yaklaşımlar gereklidir. Bu çalışmada amacımız doğal bir strateji olan evrimsel mühendislik yöntemi ile prostat kanser hücrelerinin kültürlendiği ortamda, kolayca büyüyebilen S. cerevisiae mutant suşu elde etmektir. Buna ek olarak, elde edilen mutant ve WT (doğal şuş) mayalar, DMEM ortamında kültürlenerek fermente besiyerileri elde edildi. Böylece bu fermente DMEM'lerin PC3 hücreleri üzerindeki karşı etkileri oksidatif hasar, hücre göçü, gen ifadesi ve hücre büyümesi gibi birkaç moleküler yöntemle değerlendirildi. Evrimsel mühendislik yaklaşımı, PCM ortamında (PC3 hücreleriyle kültürlenmiş DMEM) iyi büyüyemeyen WT maya popülasyonuna uygulanmıştır. Başlangıç popülasyonunda çeşitlilik oluşturmak için bir kimyasal mutajen olan EMS (Etil metansülfonat) rastgele mutasyon oluşturmak için kullanıldı. Genetik kararlık testleri kullanılarak, PCM'ye dirençli fenotip gösteren en iyi bireysel mutantlar belirlendi. Daha sonra, seçilen mutantlar ve WT, mayalanmış bir ortam elde etmek için logaritmik faza kadar ayrı ayrı DMEM'de büyütüldü. MY2, MP2 ve WT ile mayalanmış DMEM'lerin (WT-DM, MP-DM and MY-DM), PC3 hücreleri üzerindeki etkisini anlamak için oksidatif hasar, apoptotik indeks, hücre göçü ve gen ekspresyon testleri uygulandı. Mevcut çalışmaya göre, evrimsel mühendislikle elde edilen mutant mayaların PCM içindeki büyüme becerisi, WT'ye kıyasla, bariz olarak arttı. Bu çalışma ayrıca, WT-DM, MP-DM ve MY-DM'nin PC3 hücre kültüründe apoptozu indükleyerek hücre büyümesini önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. Bununla birlikte, MY-DM; WT-DM ve MP-DM'den farklı olarak, PC3 hücrelerinde apoptozu teşvik etmek için birçok moleküler yolu aynı anda aktive etti. Örneğin artan ROS üretimi, azalan hücre göçü ve apoptotik gen ifadelerinin artan regülasyonu. Diğer yandan ise, MP-DM apoptotik indeksi artırırken, apoptotik gen ekspresyonunu azaltmıştır. Sonuç olarak, mevcut çalışmada PCM'de kısıtlı büyüyen WT yerine, MY2 ve MP2 mutantları başarılı bir şekilde elde edilmiştir. Ayrıca, WT-DM ve MP-DM, MY-DM'nin PC3 hücrelerinde apoptozu uyaran çeşitli etkili metabolitleri içerdiğini de gösterdi.

Kanser, kaotik bir rahatsızlıktır, çünkü hücre çeşitliliği ve hücre içindeki yolakların çokluğu, basit ve kesin bir çözüm bulmayı zorlaştırır. Dahası, kansere karşı kesin bir çare bulmak için, metabolizmanın tamamını ayrıntılı olarak bilmek gerekiyor, ancak mevcut bilgi ve teknoloji seviyesi bunun için yeterli değil. Bu nedenle kanser benzeri hastalıklarla mücadele için alternatif yaklaşımlar gereklidir. Bu çalışmada amacımız doğal bir strateji olan evrimsel mühendislik yöntemi ile prostat kanser hücrelerinin kültürlendiği ortamda, kolayca büyüyebilen S. cerevisiae mutant suşu elde etmektir. Buna ek olarak, elde edilen mutant ve WT (doğal şuş) mayalar, DMEM ortamında kültürlenerek fermente besiyerileri elde edildi. Böylece bu fermente DMEM'lerin PC3 hücreleri üzerindeki karşı etkileri oksidatif hasar, hücre göçü, gen ifadesi ve hücre büyümesi gibi birkaç moleküler yöntemle değerlendirildi. Evrimsel mühendislik yaklaşımı, PCM ortamında (PC3 hücreleriyle kültürlenmiş DMEM) iyi büyüyemeyen WT maya popülasyonuna uygulanmıştır. Başlangıç popülasyonunda çeşitlilik oluşturmak için bir kimyasal mutajen olan EMS (Etil metansülfonat) rastgele mutasyon oluşturmak için kullanıldı. Genetik kararlık testleri kullanılarak, PCM'ye dirençli fenotip gösteren en iyi bireysel mutantlar belirlendi. Daha sonra, seçilen mutantlar ve WT, mayalanmış bir ortam elde etmek için logaritmik faza kadar ayrı ayrı DMEM'de büyütüldü. MY2, MP2 ve WT ile mayalanmış DMEM'lerin (WT-DM, MP-DM and MY-DM), PC3 hücreleri üzerindeki etkisini anlamak için oksidatif hasar, apoptotik indeks, hücre göçü ve gen ekspresyon testleri uygulandı. Mevcut çalışmaya göre, evrimsel mühendislikle elde edilen mutant mayaların PCM içindeki büyüme becerisi, WT'ye kıyasla, bariz olarak arttı. Bu çalışma ayrıca, WT-DM, MP-DM ve MY-DM'nin PC3 hücre kültüründe apoptozu indükleyerek hücre büyümesini önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. Bununla birlikte, MY-DM; WT-DM ve MP-DM'den farklı olarak, PC3 hücrelerinde apoptozu teşvik etmek için birçok moleküler yolu aynı anda aktive etti. Örneğin artan ROS üretimi, azalan hücre göçü ve apoptotik gen ifadelerinin artan regülasyonu. Diğer yandan ise, MP-DM apoptotik indeksi artırırken, apoptotik gen ekspresyonunu azaltmıştır. Sonuç olarak, mevcut çalışmada PCM'de kısıtlı büyüyen WT yerine, MY2 ve MP2 mutantları başarılı bir şekilde elde edilmiştir. Ayrıca, WT-DM ve MP-DM, MY-DM'nin PC3 hücrelerinde apoptozu uyaran çeşitli etkili metabolitleri içerdiğini de gösterdi.