is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskóli Íslands > Heilbrigðisvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Heilbrigðisvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: https://hdl.handle.net/1946/38622

Titill: 
  • Þöggun á ALKBH3 og ALKBH9 (FTO) og áhrif þess á viðgerð erfðaefnis og frumulifun
  • Titill er á ensku Silencing of ALKBH3 and ALKBH9 (FTO) and its effect on DNA repair and cell survival
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Í erfðefni frumna verða alkýlerandi skemmdir sem frumur þurfa að gera við með notkun á DNA viðgerðarprótínum. Prótín innan AlkB prótínfjölskyldunnar eru þekkt fyrir hlutverk sín í viðgerðum á erfðaefni, þar sem prótínin fjarlægja alkýlerandi skemmdir. Einnig hefur verið sýnt fram á virkni prótínanna í genatjáningu, þar sem hlutverk þeirra er að fjarlægja metýleringar innan RNA sameinda. ALKBH3 og FTO eru tvö prótín innan AlkB fjölskyldunnar, sem bæði hafa hlutverk í DNA viðgerðum og genatjáningu. Aðrar skemmdir á erfðaefninu geta átt sér stað, líkt og tvíþáttabrot, sem er skaðlegasta DNA skemmdin. RNF168 er prótín sem gegnir mikilvægu hlutverki í því að laga slík brot, með því að kalla til sín prótínið 53BP1 á viðgerðarstað. Óbirtar niðurstöður frá rannsóknarstofunni okkar hafa sýnt fram á að ALKBH3 og FTO stýra genatjáningu RNF168. Stýring genatjáningarinnar fyrir RNF168 fer fram með því að ALKBH3 og FTO prótínin fjarlægja metýleringar af RNF168-mRNA og koma þannig í veg fyrir útflutning þess úr kjarna frumunnar. Virkni þessara þriggja gena hefur ekki áður verið tengd saman fyrr en nú og er þetta í fyrsta skipti sem sýnt hefur verið fram á stýringu tjáningar á DNA viðgerðarprótíni á slíkan hátt. Þöggun á genatjáningu ALKBH3 er til staðar í 20% brjóstakrabbameina, sem sýnir fram á mikilvægi þess að skoða nánar samverkandi áhrif þessara gena og tengsl þeirra við krabbamein og DNA viðgerðir.
    Þetta meistaraverkefni einblínir á að skoða betur tengls ALKBH3, FTO og RNF168 með því að vinna að þremur markmiðum. Fyrsta markmiðið er að búa til stöðugar frumulínur þar sem að ALKBH3 og FTO hefur verið slegið út úr erfðamenginu með CRISPR tækni. Þessu markmiði var náð og frumulínurnar sýndu sömu svipgerð og sést með siRNA meðhöndlun gegn ALKHB3 og FTO. Annað markmiðið einblíndi á að bjarga lágum prótínstyrk RNF168 sem kemur fram þegar ALKBH3 og FTO er slegið niður og staðfesta þannig svipgerðina. Þrátt fyrir að þessu markmiði væri ekki náð, komst það langt á veg og eru niðurstöðurnar lofandi. Síðast en ekki síst var mikilvægi ALKBH3 og FTO skoðað í klínískum tilgangi til að athuga hugsanlegar nýjar leiðir til meðhöndlunar krabbameins, hjá þeim hópi sjúklinga þar sem þessi tvö gen eru óvirk. Niðurstöður sýndu að FTO bældar frumur voru ónæmar fyrir Olaparib meðhöndlun. Slíkar niðurstöður gætu nýst til að sérsníða lyfjameðferðir fyrir þá krabbameinssjúklinga sem hafa bælda tjáningu á FTO geninu. Í þessu verkefni var leitast við að skýra betur tengls ALKBH3, FTO og RNF168 í stjórn á genatjáningu og DNA viðgerðum og skilur eftir spennandi spurningar sem hægt er að svara með frekari rannsóknum.

  • Útdráttur er á ensku

    Alkylation damage on DNA occurs naturally, this damage needs to be tolerated by the cell through the use of DNA repair proteins. The AlkB protein superfamily is known for its role in DNA repair where these proteins remove alkylation damage. The AlkB proteins have also been implicated in removing methyl substrates within RNA, regulating gene expression through epitranscriptomics. The genes ALKBH3 and FTO are the topic of this theses, which are members of the AlkB superfamily. Both genes are known to play a vital role both in DNA repair and gene regulation. Double stranded breaks are the most cytotoxic DNA lesions a cell can withstand. The gene RNF168 codes for a protein which is a key player in allowing accurate DNA double stranded break repair by recruiting 53BP1 to the break site. Unpublished findings from the Cancer Research Laboratory shows that ALKBH3 and FTO regulate RNF168 gene expression through epitranscriptomics. This is achieved by removing methylation of its mRNA, preventing nuclear export. These three proteins are thus involved in the same protein pathway which has not been observed before in the field and it is also the first evidence of a repair protein being regulated through epitranscriptomics. The silencing of ALKBH3 has been observed in 20% of breast cancer, which demonstrates why it is essential to further elucidate the implications of ALKBH3 and FTO silencing in regard to RNF168 and DNA repair.
    This project focuses on three main objectives to further elucidate the relationship between ALKBH3, FTO and RNF168. The first objective was to establish ALKBH3 and FTO knockout cell lines using the CRISPR technology. This objective was accomplished where the knockout cell lines for ALKBH3 and FTO showed the same phenotype seen after ALKHB3 and FTO siRNA treatment. The second objective was to rescue the low protein levels of RNF168 observed in the case of ALKBH3 and FTO knockdown, confirming the phenotype. Even though rescue was not achieved during this project, this objective still holds the potential of generating valuable data. Finally, therapeutic value was investigated for cells with the observed phenotype in pursuit of establishing novel and effective therapeutic targets. During this objective, cells with FTO knockdown were discovered to generate resistance to Olaparib treatment. These results could be used to develop targeted therapy for cancer patients where FTO is downregulated. This project was part of further elucidating the important relationship between ALKBH3, FTO and RNF168 in both DNA damage and epitranscriptomics, and it leaves exciting questions to be answered in future studies.

Styrktaraðili: 
  • Rannsóknarmiðstöð Íslands (RANNÍS)
Samþykkt: 
  • 31.5.2021
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/38622


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Master_thesis_AIV.pdf7.09 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna
Yfirlýsing.pdf301.26 kBLokaðurYfirlýsingPDF