Dokument: Molecular analysis of small Ras-related GTPase genes with potential tumor suppressor function in human gliomas

Titel:	Molecular analysis of small Ras-related GTPase genes with potential tumor suppressor function in human gliomas
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=18594
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20110708-091841-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Schmidt, Natalie [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,87 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 07.07.2011 / geändert 07.07.2011
Beitragende:	Prof. Dr. Reifenberger, Guido [Gutachter] Prof. Dr. Willbold, Dieter [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Gliome sind die häufigsten primären Tumoren des zentralen Nervensystems. Onkogene Mutationen in Ras GTPasen stellen eine der häufigsten Veränderungen in Tumoren des Menschen dar. Kürzlich wurden neue Mitglieder dieser Proteinfamilie identifiziert, die Tumorsuppressorfunktionen aufweisen. In dieser Doktorarbeit wurden kleine GTPasen mit möglicher Tumorsupressorfunktion molekular und funktionell in humanen Gliomen untersucht. Hierbei fand sich eine verminderte Expression der Gene RRP22, RHOB, RERG und RASL11A in einem großen Teil primärer Gliome. Die beiden Gene RRP22 und RHOB wurden weitergehend hinsichtlich der ihrer verminderten Expression in Gliomen zugrundeliegenden genetischen oder epigenetischen Mechanismen hin analysiert. Für RRP22 ergab sich in primären Gliomen und Gliomzelllinien eine aberrante DNA methylierung und eine Heterochromatinisierung des Promotobereichs. Der Nachweis einer verstärkten RRP22 Expression in Glioblastom-Zelllinien nach Behandlung mit 5„-aza-2„-deoxycytidine oder Trichostatin A unterstützt diese Ergebnisse. Zusammenfassend sprechen die eigenen Resultate dafür, dass sowohl eine DNA Hypermethylierung als auch Histonmodifikationen zu einer transkriptionellen Herrunterregulation von RRP22 in Gliomen führen. Für RHOB ließen sich diese Veränderungen nicht nachweisen, so dass die in Gliomen verminderte RHOB Expression durch andere, noch unbekannte Mechanismen bedingt sein muss. Zusätzlich wurde ein weiteres Ras-verwandtes Gen, das ARHI Gen, funktionell untersucht. Dieses Gen ist in Oligodendrogliomen, aber nicht in Astrozytomen und Glioblastomen, häufig biallelisch inaktiviert und mit einer verminderten Expression detektierbar. Zunächst wurden Glioblastom-Zelllinien mit einem stabilen ARHI ‚knock-down„ generiert, um die funktionellen Untersuchungen durchzuführen. Anschließend wurden Apoptose- und Proliferationstests durchgeführt. Während sich kein konsistenter Effekt einer verminderten ARHI-Expression auf die Apoptose zeigte, ergab sich in einer von zwei untersuchten Gliomzelllinien eine verminderte Proliferationsrate. Weitere Untersuchungen sind nötig, um die vollständige Funktion des ARHI-Proteins in Gliomen zu verstehen. Insgesamt unterstreichen die Ergebnisse dieser Arbeit die Bedeutung von kleinen GTPase-Genen in Gliomen und belegen epigenetische Veränderungen als einen molekularen Mechanismus der Inaktivierung des RRP22 Gens in Gliomen. Gliomas are the most common primary tumors of the central nervous system. The oncogenic Ras genes encoding small GTPases are among the most frequently mutated protooncogenes in human cancers. Other members of this family were identified that exhibit tumor suppressive functions in different types of cancers. This doctoral thesis focuses on the molecular and functional characterization of small GTPases with potential tumor suppressor function in primary human gliomas. Own molecular analyses of primary human glioma tissues revealed a frequent decrease in the mRNA expression levels of RRP22, RHOB, RERG and RASL11A relative to normal brain tissue. The two most interesting candidates (RRP22, RHOB) were selected for further analyses to characterize the molecular mechanism underlying their reduced expression in gliomas. Treatment of cultured glioblastoma cells with 5‟-aza-2‟-deoxycytidine or trichostatin A increased RRP22 expression. These finding are in line with a frequent 5‟-CpG island hypermethylation and heterochromatinization of the RRP22 promoter detected in primary glioma tissue samples. Thus, DNA hypermethylation and histone modification both contribute to the frequent transcriptional downregulation of the RRP22 gene in human gliomas. In contrast, the RHOB gene did not show these epigenetic alterations, suggesting that RHOB is transcriptionally repressed in gliomas by other, yet unknown molecular mechanisms. Another part of this doctoral thesis addressed the functional characterization of the Ras-related gene ARHI, for which previous studies reported on frequent biallelic inactivation in oligodendroglial but not in astrocytic tumors including glioblastomas. To further investigate the functional role of ARHI in glioma cells, stable ARHI-depleted glioblastoma cell lines were generated and subjected to proliferation and apoptosis assays to assess functional consequences of ARHI downregulation. While there was no change in apoptotic activity in ARHI-depleted cells, one of two ARHI-depleted glioblastoma cell lines showed reduced proliferative activity. Additional experiments are necessary to fully understand the functional role of ARHI in gliomas. Taken together, the results summarized in this thesis reveal new insights into the role of small GTPase genes in gliomas and the involvement of epigenetic alterations leading to transcriptional downregulation of RRP22 in these tumors.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	08.07.2011
Dateien geändert am:	08.07.2011
Promotionsantrag am:	26.05.2011
Datum der Promotion:	05.07.2011