Exploring microRNA interaction networks to explain the relationship between caloric restriction and breast cancer in mice
Farelerde kalorik kısıtlama ile meme kanseri arasındaki ilişkiyi açıklamak için mikroRNA etkileşim ağlarının araştırılması
- Tez No: 768875
- Danışmanlar: PROF. DR. SONER DOĞAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ ANDRES OCTAVIO ARAVENA DUARTE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Moleküler Tıp, Biotechnology, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Fareler, Genetik korelasyon, Kalori kısıtlaması, Meme neoplazmları, Mikro RNA, Mice, Genetic correlation, Caloric restriction, Breast neoplasms, Micro RNA
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kalori kısıtlaması (KK), fiziksel ve zihinsel aktivitelerde gerileme olmaksızın ortalama kalori alımını sınırlamaya denir ve ömrü uzattığı ve yaşlanmayla ilgili bozuklukları azalttığı bilinmektedir. CR'nin mikroRNA (miRNA) ekspresyonu ile bağlantılı olarak neden olduğu epigenetik değişim, yalnızca temel diferansiyel olarak eksprese edilen miRNA'lar bağlamında incelenmiştir ve miRNA etkileşim ağları, doku ve diyete özgü bir şekilde karakterize etmek için kullanılmamıştır. MiRNA'ların sinerjistik olarak hareket ettiği bilinmektedir. Bununla birlikte, farklı diyet kısıtlamaları ve farklı dokular altında miRNA etkileşimlerinin yeniden şekillenmesi hakkında çok az şey bilinmektedir. Bu çalışmada, miRNA-miRNA etkileşimlerini analiz etmek ve hem kan hemde meme yağ bezinde (MYB) diyet kısıtlamalarının farklı etkilerini ortaya çıkarmak için yeni bir yaklaşım sunuyoruz. Üç farklı diyetle beslenen dişi C57BL/6 farelerinden miRNA ekspresyonunu analiz ettik: ad libitum (AL), yüzde 15 CR ile kronik kalori kısıtlaması (KKK) ve aylık döngüler halinde üç haftalık AL ve ardından bir hafta yüzde 40 KK ile aralıklı kalori kısıtlaması (AKK). Birleşik grafik LASSO (JGL) metodunu kullanarak her diyet grubu için koekspresyon ağlarını çıkarsadık ve yolaklar üzerindeki etkiyi değerlendirmek için yani önemli miRNA'lara ve KEGG yollarına öncelik vermek için ağ tabanlı bir merkezilik yaklaşımı kullandık. MiRNA miR-1a-3p yüksek merkeziliğe sahiptir ve tüm diyet gruplarında ortaktır, miR-129-5p MFP'ye özeldir ve miR-505-5p sadece CCR grubundaki kana özgüdür. Yolaklar üzerindeki etki için koekspresyon ağlarındaki merkeziliğine göre sıralamayı kullanan analizimizde,“Meme kanseri”ve“mTOR sinyal yolu”gibi KEGG yollarının kandaki CCR diyeti ile önemini artırdığını ortaya koyduk. Buna ek olarak, MFP'de CCR ile KEGG yollarının“p53 sinyal yolu”ve“Yağ asidi bozulmasının”önemini artırdığını ortaya koyduk. Bu yollar, hem yaşlanmanın hem de kanserin iyi bilinen düzenleyicileridir. mTOR ve MAPK sinyal yolu, kanserle ilgili diğer birçok yolla çapraz etkileşime sahiptir ve bu yollar CCR diyetinin kanser karşıtı mekanizmasının anahtarı olabilir.
Özet (Çeviri)
Caloric restriction (CR) —limiting average calorie intake without regressing in physical and mental activities— is known to enhance longevity and overall health and reduce aging-related disorders. The epigenetic fluctuation caused by CR in conjunction with microRNA (miRNA) expression has only been studied in the context of basic differentially expressed miRNAs and has not been used to characterize miRNA regulatory networks in a tissue- and diet-specific way. It is known that miRNAs act synergistically. However, little is known about the remodeling of miRNA interactions under different dietary restrictions and different tissues. Here we provide a novel approach to analyze miRNA-miRNA interactions and reveal different effects of dietary restriction in both blood and mammary fat pad (MFP). We analyzed miRNA expression from female C57BL/6 mice fed with three different diets: ad libitum (AL), chronic caloric restriction (CCR) with 15% CR, and intermittent caloric restriction (ICR) with three weeks of AL followed by one week 60% CR in a cyclic manner. We infer co-expression networks for each dietary group using a joint graphical model, then map the targets of the connected components of co-expression networks. To evaluate the influence on the pathways we used a network-based centrality approach to prioritize miRNAs and KEGG pathways. The miRNA miR-1a-3p is common to all conditions with high centrality, while miR-129-5p is specific to the MFP, and miR-505-5p is specific to only blood in the CCR group. In our analysis using the ranking according to the eigenvector centrality in the co-expression networks for the influence on pathways, we revealed that the KEGG pathways such as“Breast cancer”and“mTOR signaling pathway”increased their importance by CCR diet in blood. In addition to that, we revealed the KEGG pathways“p53 signaling pathway”and“Fatty acid degradation”increased their importance by CCR in MFP. These pathways are well-known regulators of both aging and cancer. mTOR and MAPK signaling pathway has crosstalk with many other cancer-related pathways, and these pathways may be the key to the anti-cancer mechanism of the CCR diet.
Benzer Tezler
- Çocukluk çağı inflamatuvar barsak hastalığında serotonerjik sistemle ilişkili mRNA, miRNA ve lncRNA'ların ekspresyon düzeylerinin araştırılması
Investigation of expression levels of mRNAs, miRNAs and lncRNAs associated with serotonergic system in childhood inflammatory bowel disease
MEHMET TUĞHAN KIZILTUĞ
Doktora
Türkçe
2020
GenetikMersin ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMİN ERDAL
PROF. DR. YUSUF USTA
- Identification of functionally related and mutually exclusive micrornas associated with diseases using deep neural networks approach
Derin sinir ağları yaklaşımı kullanılarak hastalıklarla ilişkili işlevsel olarak ilişkili ve karşılıklı olarak özel mikrorna'ların tanımlanması
REZA ARSHINCHI BONAB
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
GenetikDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. TUTOR MEMBER OF ATHANASIA PAVLOPOULOU
- Construction of plant gene expression vectors carrying ath-Mir393a gene and ıts target gene AFB3
Ath-Mir393a genini ve hedef geni olan AFB3`ü taşıyan bitki gen ifade vektörlerinin tasarlanması
MİNE BAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyoteknolojiSabancı ÜniversitesiBiyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİKMET BUDAK
- The investigation of angiogenic mechanisms associated with miRNA-126 signalling pathway molecules in atherosclerosis
Aterosklerozda miRNA-126 sinyal yolağı molekülleri ile ilişkili mekanizmaların araştırılması
ÇİĞDEM SEZER ZHMUROV
Doktora
İngilizce
2016
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. HAKAN BERMEK
DOÇ. DR. TUNÇ ÇATAL
- Optimization models to identify key RNA regulatory modules in cancer
Kanserde anahtar RNA düzenleme modüllerini tanımlamak için optimizasyon modelleri
MILAD MOKHTARIDOOST
Doktora
İngilizce
2021
BiyoistatistikKoç ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği ve Operasyon Yönetimi
DOÇ. DR. MEHMET GÖNEN