ÍslenskaenEnglish

Aðilar að Skemmunni

Leit eftir:


LokaverkefniHáskóli Íslands>Heilbrigðisvísindasvið>Doktorsritgerðir>

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/6964

Titlar
  • en

    The function of the BRCA2 protein and centriole mobility during cytokinesis studied with live-cell microscopy

  • Hlutverk BRCA2 próteinsins og hreyfanleiki deilikorna í frymisskiptingu könnuð með rauntímamyndgreiningu á lifandi frumum

Útgáfa
Nóvember 2010
Útdrættir
  • Kímlínustökkbreytingar í BRCA1 og BRCA2 geninunum auka áhættu á brjóstakrabbameini og öðrum krabbameinum. Faraldsfræðilegar og genamengisrannsóknir hafa aukið skilning á krabbameinunum sem stökkbreytingar í þessum genum valda.
    Rannsóknir á hlutverkum BRCA próteinanna hafa aukið þekkingu á þeim frumu- og sameindalíffræðilegu ferlum sem leitt geta til krabbameinsmyndunar og æxlisvaxtar í arfberum BRCA stökkbreytinga. Próteinin hafa verið tengd við mörg hlutverk innan
    fruma, til að mynda viðgerð á tvíþátta DNA brotum og tvöföldun geislaskauta. Í þessu doktorsverkefni hefur meðal annars verið notuð smásjártækni til að fylgjast með lifandi frumum og til að rannsaka hlutverk BRCA2 próteinsins og afleiðingar
    galla í því í lokaskrefi frumuskiptingahringsins, nefnt frymisskipting. Einnig voru
    kannaðar hreyfingar deilikorna í frymisskiptingu sem hugsanlegur stjórnunarþáttur í
    þessu ferli. Loks var litnun í illkynja BRCA2 stökkbreyttum brjóstaæxlum metin út
    frá flæðigreiningargögnum og borin saman við stök brjóstakrabbameinsæxli.
    Myndgreining á lifandi frumum er mjög gagnleg tækni til að rannsaka meðal annars
    frumur, frumulíffræðilega ferla, hlutverk próteina og samspil þeirra.
    Hugsanlegt hlutverk BRCA2 próteinsins við frymisskiptingar var kannað með því að
    bera saman frumuskiptingarhraða BRCA2+/+og BRCA2+/- bandvefsfruma sem voru
    óumbreyttar og ómeðhöndlaðar. Frumuskiptingarhraðinn var áætlaður með rauntíma
    myndgreiningu á lifandi frumum með því að mynda þær með sýnilegu ljósi og
    þannig fylgst með aðskilnaði litninga í tvær dótturfrumur og frymisskiptingu.
    Niðurstöður gáfu til kynna að BRCA2 genaafurðin hefði hugsanlega hlutverki að
    gegna við frymisskiptingar þar sem arfblendnar BRCA2 frumur voru marktækt
    lengur að skipta sér en þær sem ekki báru BRCA2 stökkbreytingu. Þegar litað var
    fyrir próteininu greindist það í þyrpingu við skiptimiðjuna sem og við geislaskautin
    og því var kannað hvort að BRCA2 próteinið stjórni eða hafi hlutverki að gegna í
    lokaskrefum frumuskiptingarferlinsins með samskiptum við geislaskautin.
    Niðurstöðurnar staðfestu ekki þá tilgátu.
    Frekari rannsóknir á lifandi frumum sem tjáðu annars vegar geislaskauts-sérhæfð og
    hins vegar örpíplu-sérhæfð gen tengd við flúrljómandi genaraðir í mismunadi
    frumulínum sýndu að hreyfingar deilikorna voru misjafnar milli fruma og frumulína
    og að þau ferðast aðallega eftir örpílum eða meðfram nýmynduðum kjarnahjúpnum.
    Gagnstætt því sem birt hefur verið gefa niðurstöðurnar til kynna að flutningur
    deilikorna að skiptimiðju stjórni ekki aðskilnaði dótturfruma.
    Nái frumur ekki að ljúka við frymisskiptingu getur það leitt til fjórlitnunar. Litnun
    illkynja BRCA2 stökkbreyttra brjóstakrabbameinsæxla var borin saman við litnun í
    stökum brjóstakrabbameinsæxlum, en litnun æxlanna var áætluð út frá flæðigreiningargögnum.
    Fjórlitnun greindist marktækt oftar í BRCA2 stökkbreyttum æxlum og
    styður þannig við þá hugmynd að BRCA2 taki þátt í frymisskiptingu. Tengsl voru milli
    fjórlitnunar og undirhóps BRCA2 æxla með luminal svipgerð sem aðgreindu sig frá
    BRCA2 æxlum með þrí-neikvæða svipgerð og stökum æxlum sem oftar voru mislitna.
    Með myndgreiningu á lifandi frumum hefur ljósi verið varpað á frymisskiptinga
    ferlið. Niðurstöður gefa til kynna að BRCA2 próteinið hafi þar hlutverki að gegna
    og getur galli í þessu ferli leitt til fjórlitnunar og stuðlað að aukinni áhættu á
    krabbameinsmyndun í einstaklingum sem bera BRCA2 stökkbreytingu. Ennfremur
    kom í ljós að deilikornin hreyfðust eftir örpíplum og meðfram nýmynduðum
    kjarnahjúp og að færsla deilikorna að skiptimiðju fyrir aðskilnað dótturfruma eru
    ekki jafn mikilvægur stjórnandi í þessu ferli og talið hafði verið.
    Lykilorð: Frumuskipting, frymisskipting, BRCA2, geislaskaut, deilikorn, fjórlitnun, myndgreining á lifandi frumum.

  • en

    Inherited mutations in the breast cancer susceptibility genes BRCA1 and BRCA2 increase the risk of developing breast cancer and other carcinomas. Population- and genome-wide studies have provided knowledge on cancers that are caused by mutations in these genes. Functional studies on the BRCA proteins have provided understanding on the molecular mechanisms that contribute to the development of carcinomas in BRCA mutation carriers and have shown that the proteins are involved in many processes within cells, such as DNA repair and centrosome duplication. The main aims of this project were to study the function of BRCA2 in the control of the last step of cell division, termed cytokinesis, using time-lapse microscopy. Also to investigate the effects of defects in the process. Furthermore, the movements of centrioles in living cells during cytokinesis were investigated as a possible controlling mechanism of the process. Finally, ploidy of malignant BRCA2 mutated breast cancers was estimated from flow cytometry histograms and compared with sporadic breast cancers.
    Live-cell imaging is a very useful technique to investigate various biological and cellular processes. The potential role of the BRCA2 protein during cytokinesis was studied by imaging living cells during cell division to estimate cell division time of BRCA2 heterozygous and BRCA2 wild type primary human fibroblasts. Cell division time was estimated from time-lapse images collected with bright-field light that allowed visualization of the separation of chromosomes into two daughter cells and the whole cytokinesis process. Cells that were heterozygous for a mutation in the BRCA2 gene had delayed cytokinesis suggesting that the BRCA2 protein participates in cytokinesis. The BRCA2 protein was found to accumulate at the intercellular bridge and to concentrate at the centrosomes. This suggested that BRCA2 might regulate or play a role in cytokinesis by associating with the centrosomes. The results do not confirm that hypothesis. Further studies by imaging cells from different cell lines that expressed centriole-specific and microtubulespecific expression constructs fused with fluorescent-coding sequences, revealed variations in the positioning and mobility of the centrioles between cells and cell lines. The centrioles showed mainly microtubule dependent movements or they migrated along the nuclear envelope. These results indicate that the relocation of a centriole to the intercellular bridge is not a general mechanism controlling abscission, contrary to some published data.
    Failure of cytokinesis is known to result in tetraploidy. Ploidy was evaluated from flow cytometry histograms and ploidy aberrations in BRCA2 mutated cancers compared with sporadic cancers. Tetraploidy was significantly more common in BRCA2-mutated than sporadic breast cancers, and this is consistent with the finding that the BRCA2 protein functions in cytokinesis. An association between tetraploidy and the luminal subtype was found in the BRCA2 cancers, whereas aneuploidy was
    more prominent in triple-negative BRCA2 mutated cancers and luminal sporadic breast cancers.
    By investigating cell divisions with time-lapse live cell microscopy BRCA2 has been shown to play a role in cytokinesis. Tetraploidy was found to be more prominent in BRCA2 mutated tumors than sporadic. Failure in cytokinesis can give rise to tetraploidy. Collectively, the data indicate that defects in this process may contribute to the increased cancer susceptibility in BRCA2-mutation carriers. Also, that centrioles migrate along microtubules and the nuclear envelope and that repositioning of centrioles towards the midbody is not a controlling mechanism for cytokinesis exit.
    Key words: Cell division, cytokinesis, BRCA2, centrosome, centrioles, tetraploidy, live-cell microscopy

Birting
29.11.2010


Skrár
NafnRaðanlegtStærðRaðanlegtAðgangurRaðanlegtLýsingRaðanlegtSkráartegund
AstaBjork_Thesis_F... .pdf3,97MBOpinn Heildartexti PDF Skoða/Opna