Dokument: Charakterisierung einer ATG5-abgeleiteten zirkulären RNA (hsa_circ_0077535) bei pädiatrischer akuter lymphoblastischer Leukämie
| Titel: | Charakterisierung einer ATG5-abgeleiteten zirkulären RNA (hsa_circ_0077535) bei pädiatrischer akuter lymphoblastischer Leukämie | |||||||
| Weiterer Titel: | Characterization of an ATG5 derived circular RNA (hsa_circ_0077535) in childhood acute lymphoblastic leukemia | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=71200 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20251113-131806-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Mahoungou, Idriss Edler Koumba [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Univ. Prof. Dr. med Arndt Borkhardt [Gutachter] Prof. Dr. Wesselborg, Sebastian [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) ist die häufigste bösartige Erkrankung bei Kindern. Autophagie ist ein zellulärer Recyclingprozess, der Zellen von unnötigen und dysfunktionalen Komponenten beseitigt. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung zahlreicher physiologischer Funktionen, einschließlich der Hämatopoese. Je nach zellulärem Kontext kann Autophagie die Tumorentstehung verhindern oder das Überleben von Zellen in etablierten Tumoren fördern. Die gezielte Beeinflussung der zellulären Autophagie Aktivität könnte daher zur Verbesserung der Behandlung der akuten lymphatischen Leukämie beitragen. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass zirkuläre RNAs (circRNAs) während der Tumorentwicklung an der Steuerung der Autophagie beteiligt sind.
Die Hochdurchsatz-RNA-Sequenzierung hat die Forschung über circRNAs gefördert. Zurzeit sind mehr als 100.000 circRNAs entdeckt worden. Die meisten von ihnen sind jedoch noch nicht funktionell charakterisiert worden. Das Ziel dieser Arbeit war es, circRNAs zu identifizieren, die von Autophagie-assoziierten Genen stammen, insbesondere ATG5. Daher hat sich die aktuelle Studie auf die circRNA hsa_circ_0077535 ("circATG5 4-5") fokussiert, eine circRNA, die auf Exons 4 und 5 des Autophagie-assoziierten Gens 5 (ATG5) codiert ist, und hat des Weiteren ihren Einfluss auf die Autophagie-Signalgebung im Kontext der TCF3-rearrangierten ALL charakterisiert. CircATG5 4-5 wurde durch RNA-Sequenzierung in TCF3-veränderten B-ALL-Zelllinien (HAL01 und 697) identifiziert. RT-qPCR und Sanger-Sequenzierung wurden anschließend zur Validierung des Transkripts durchgeführt. Die Expression von circATG5 4-5 bei B-ALL wurde mit weiteren B-ALL-Zelllinien verschiedener molekularer Untergruppen mittels RT qPCR bestimmt. Die subzelluläre Lokalisierung von circATG 4-5 wurde durch RNA Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (RNA-FISH) charakterisiert. Um die Wirkung von circATG5 4-5 auf ATG5 und dessen Auswirkungen auf Autophagie, Zellproliferation, Überleben und Zellzyklus zu untersuchen, wurden von mir Zellmodelle mit veränderter circATG5 4-5-Expression entwickelt (Überexpressions- und Knockdown-Modelle von HEK293T, HAL01 und 697). Die ATG5-mRNA-Stabilität wurde in diesen Modellen unter Actinomycin D-Behandlung weiter analysiert. Darüber hinaus wurden miRNAs, die mit circATG5 4-5 interagieren, mithilfe des in silico-Vorhersagetools CircInteractome identifiziert. Die vorliegende Arbeit zeigte, dass circATG5 4-5 in verschiedenen B-Zelllinien exprimiert wird und überwiegend im Zytoplasma verteilt ist. Die Überexpression von circATG5 4-5 führte zu einer signifikanten Steigerung der Expression seines Parentalgens ATG5 und somit zu einer positiven Regulierung der Autophagie. Hingegen zeigte der Knockdown einen gegenläufigen Effekt. Des Weiteren zeigten circATG5 4-5 überexprimierende Zellen eine protektive Schutzwirkung von ATG5 gegen Actinomycin D, während der Knockdown eine negative Auswirkung auf die ATG5-Stabilität zeigte. Mehrere miRNAs zeigten eine Interaktion mit circATG5 4-5, von denen miR1299 eingehend untersucht wurde. Während die miR1299-Expression in circATG5 4-5 überexprimierenden Zellen unterdrückt wurde, war die Cyclin-abhängige Kinase 6 (CDK6), ein Ziel von miR1299, erhöht. Proliferation, Zelllebensfähigkeit und G2/M-Phase des Zellzyklus wurden durch die Überexpression von circATG5 4-5 erhöht. Insgesamt deuten die in dieser Arbeit generierte Daten darauf hin, dass eine hohe Expression von circATG5 4-5 zu einem malignen Phänotyp beitragen kann, indem sie die Zellproliferation und Zelllebensfähigkeit fördert und den Zellzyklus positiv reguliert. Umgekehrt kann der Knockdown circATG5 4-5-Expression eine anti-proliferative, krebshemmende Wirkung haben.Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common malignant disease in children. Autophagy is a cellular recycling process that removes unnecessary and dysfunctional components within cells. Autophagy plays an important role in the regulation of numerous physiological functions, including hematopoiesis. Depending on the cellular context, autophagy can inhibit tumor initiation or promote cell survival of established tumors. Therefore, autophagic activity could be an interesting therapeutic target for the treatment of ALL. Increasing evidence has recently suggested that circular RNAs (circRNAs) are implicated in the regulation of autophagy during the development of tumors. High-throughput RNA sequencing has led to the discovery of more than 100,000 circRNAs. However, most of them have not yet been functionally characterized. This thesis aimed to identify circRNAs derived from autophagy-related genes, especially ATG5. Therefore, the current study focused on the circRNA hsa_circ_0077535 (“circATG5 4-5”), a circRNA derived from exons 4 and 5 of autophagy-related gene 5 (ATG5) and characterized its impact on autophagy signaling in the context of TCF3-rearranged ALL. CircATG5 4-5 was identified by RNA sequencing in TCF3-rearranged B-ALL cell lines (HAL01 and 697). RT-qPCR and Sanger sequencing were then performed to validate the transcript. The expression of circATG5 4-5 in B-ALL was determined employing additional B-ALL cell lines of different molecular subgroups using RT-qPCR. The subcellular localization of circATG5 4-5 was characterized by RNA fluorescence in situ hybridization (RNA FISH). To investigate the effect of circATG5 4-5 on its host gene ATG5 and its consequence for autophagy, cell proliferation, survival and cell cycle, cellular models of altered circATG5 4-5 expression were developed (overexpression and knockdown models of HEK293T, HAL01 and 697). ATG5 RNA stability was further analyzed in these models upon actinomycin D treatment. miRNAs predicted to interact with circATG5 4-5 were identified using the in-silico tool circInteractome. The present work showed that circATG5 4-5 can be detected in a wide variety of B-ALL cell lines. It is predominantly distributed in the cytoplasm. The overexpression of circATG5 4-5 significantly increased the expression of its parental gene ATG5 and consequently led to an increase of autophagy. Consistently, the knockdown of circATG 4-5 showed the reverse effect. Overexpression of circATG5 4-5 had a protective effect on ATG5 mRNA stability during actinomycin D treatment, whereas the knockdown had a negative impact. Several miRNAs were predicted to interact with circATG5 4-5 of which miR1299 was further functionally analyzed. While miR1299 expression was repressed in circATG5 4-5 overexpressing cells, cyclin dependent kinase 6 (CDK6), a target of miR1299 was increased. Proliferation, cell viability and G2/M phase of cell cycle were increased by overexpression of circATG5 4-5. Taken together, the data obtained in this thesis suggest that high expression of circATG5 4-5 may contribute to a malignant phenotype by promoting cell proliferation, cell viability and positive regulation of the cell cycle. Conversely, low circATG 4-5 expression may have an anti-proliferative, anti-cancer effect. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 13.11.2025 | |||||||
| Dateien geändert am: | 13.11.2025 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 18.03.2025 | |||||||
| Datum der Promotion: | 10.10.2025 |
