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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-14123
URL: http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2008/1412/


Charakterisierung einer neuen Amplifikationseinheit auf Chromosom 3q25-q26 beim Prostatakarzinom mit Hilfe molekular-zytogenetischer und quantitativer PCR-Techniken

Characterisation of the amplification unit 3q25-q26 in prostate cancer with molecular-zytogenetic and quantitative PCR techniques

Kindich, Roland

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SWD-Schlagwörter: Genamplifikation , Chromosom 3 , Prostatakrebs , Polymerase-Kettenreaktion
Freie Schlagwörter (Englisch): gene amplification , chromosme 3 , prostate cancer , PCR
Institut: Fachrichtung 8.3 - Biowissenschaften
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Meese, Eckart (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 19.12.2007
Erstellungsjahr: 2007
Publikationsdatum: 10.01.2008
Kurzfassung auf Deutsch: Die Genamplifikation spielt in der Entstehung und Progression von Tumoren eine wichtige Rolle. Sie führt zu einer zunehmenden genomischen Instabilität und betrifft Onkogene, die für die Kontrolle und Regulation bestimmter zellulärer Prozesse zuständig sind. Im Prostatakarzinom konnten auf Chromosom 3q Gewinne von genetischem Material in 50% der Tumore nachgewiesen und auf die chromosomale Region 3q25-q26 eingegrenzt werden (Sattler et al. 1999, 2000). Entsprechend dem Ziel dieser Arbeit diese chromosomale Region im Prostatakarzinom zu charakterisieren und mögliche Zielgene der Amplifikation zu identifizieren, wurden FISH-Analysen an Prostatakarzinomzelllinien durchgeführt um die Amplifikationseinheit zu bestätigen und weiter einzugrenzen und quantitative real-time PCR und RT-PCRAnalysen an Prostatakarzinomzelllinien und Prostatakarzinomproben um ausgewählte Zielgene auf Amplifikation und mRNA-Überexpression zu testen (Jung et al. 2006). Zur Untersuchung der Genamplifikation wurde eine modifizierte real-time PCR-Methode entwickelt (Kindich et al. 2005), die zur quantitativen Bestimmung von DNA-Genkopienzahlen geeignet ist. Sie wurde am Beispiel zweier Gene auf Chromosom 8 validiert, die eine wichtige Rolle in der Entwicklung (NKX3.1, 8p21) und Progression (MYC, 8q24) des Prostatakarzinoms spielen. Als bester Parameter zur gleichzeitigen Identifizierung von frühen und fortgeschrittenen Tumoren wurde die Ratio NKX3.1/MYC bestimmt, die mit dem Tumorstadium (p=0,002) assoziiert und als möglicher signifikanter Prädiktor für eine Progression des Prostatakarzinoms nachgewiesen werden konnte (Kindich et al. 2006). Innerhalb der chromosomalen Region 3q25-q26 als amplifiziert nachgewiesene Gene konnten an Prostatakarzinomzelllinien und Prostatakarzinomproben mit Hilfe einer bereits etablierten real-time RT-PCR-Methode (Relquant, Roche) auf mRNA-Überexpression untersucht werden. Unter den am häufigsten amplifizierten (50%) und überexprimierten (100%) Genen konnte in den Prostatakarzinomproben das Gen TLOC1/SEC62 als Kandidatengen der Region nachgewiesen werden. Eine erhöhte Genkopienzahl und mRNA-Überexpression konnte durch Westernblot-Analysen bestätigt werden, die in Prostatakarzinomzelllinien eine bis zu 3,5-fache TLOC1/Sec62-Protein-Überexpression gegenüber der benignen Prostatazelllinie BPH1 nachgewiesen haben (Jung et al. 2006). Eine signifikante Korellation konnte zwischen einer erhöhten TLOC1/SEC62 Genkopienzahl und der Tumorprogression nachgewiesen werden (p=0,002). Das Protein TLOC1/Sec62 ist eine Komponente des Protein-Translokations-Apparates des Endoplasmatischen Retikulums (ER), dessen Funktion in der Karzinogenese des Prostatakarzinoms unbekannt ist. In der Hefe Saccharomyces cerevisiae und in Säugetieren ist TLOC1/Sec62 an der co- und post-translationalen Translokation von sekretorischen Proteinen und Membran-Proteinen durch die ER-Membran beteiligt.
Kurzfassung auf Englisch: Gene amplification plays a significant role in the development and progression of many cancer types. It causes an increased genomic instability and concerns oncogenes which are intended for the control and regulation of several cellular processes. In prostate cancer gene copy number gains on chromosome 3 could be detected in 50% of the tumor samples and narrowed down to the chromosomal region 3q25-q26 (Sattler et al. 1999, 2000). According to the aim of this study to characterize the chromosomal region 3q25-q26 in prostate cancer and to identify potential target genes of amplification, we used FISH analysis on prostate cancer cell lines to confirm and narrow down the amplification unit and quantitative real time PCR and RT-PCR analysis on prostate cancer cell lines and prostate cancer samples to test selected genes for amplification and overexpression. The determination of the amplified genes was performed using a modified real time PCR technique for relative gene copy number quantification (Kindich et al. 2005) validated on two genes on chromosome 8 playing a significant role in the development (NKX3.1, 8p21) and progression (MYC, 8q24) of prostate cancer. The best parameter for a simultaneous identification of early and advanced prostate cancers was the detection of the ratio NKX3.1/MYC, which was strongly associated with the tumor stage (p=0,002) and proved to be a good predictor for prostate cancer progression (Kindich et al. 2006). After detection of gene copy number alterations within the chromosomal region 3q25-q26 overexpression of the amplified genes was tested on prostate cancer cell lines and prostate cancer samples using real-time RT-PCR analyses with a well-established relative quatification method (Relquant, Roche). Among the most frequently amplified (50%) and overexpressed (100%) genes TLOC1/SEC62 seems to be the best candidate detected in prostate cancer. Protein overexpression of TLOC1/Sec62p was confirmed on prostate cancer cell lines with western blot analysis showing an up to 3.5-fold TLOC1/SEC62 protein overexpression against the benign prostate cell line BPH1. For TLOC1/SEC62 significant correlation (p=0,002) between gene copy number increase and tumor progression could be shown (Jung et al. 2006). The protein TLOC1/Sec62 is a component of the endoplasmatic reticulum (ER) proteintranslocation apparatus, whose function in the prostate cancer has to be determined. In the yeast saccharomyces cerevisiae and mammals TLOC1/Sec62 is involved in the co- and post-translational translocation of secretory and membrane proteins of the ER-membrane.
Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Dissertationen und Habilitationen der Fakultät 8

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