izpis_h1_title_alt

Vpliv izbitja gena MPP7 na razvoj in aktivnost človeške osteosarkomske celične linije
ID Gorjan Gazdag, Anteja (Avtor), ID Marc, Janja (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Lojk, Jasna (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,90 MB)
MD5: 30FC67F1642BA0F6284DC82339247BDB

Izvleček
Osteoporoza je kronična skeletna bolezen, za katero je značilna zmanjšana kostna masa in krhkost kosti. Zaradi pogostosti bolezni, poznega diagnosticiranja in hudih posledic nizkoenergetskih zlomov predstavlja osteoporoza še vedno velik javnozdravstveni problem. K pojavnosti osteoporoze prispevajo tudi genetski dejavniki, ki jih odkrivamo tudi s pristopom vsegenomskih povezovalnih raziskav, GWAS. Več študij GWAS je kot kandidatni gen povezan z znižano kostno gostoto izpostavilo gen za membranski palmitoirani protein 7 (MPP7), katerega vloga v kostni biologiji še ni poznana. Namen te magistrske naloge je bil ovrednotiti in potrditi vpliv izbitja gena MPP7 na učinkovitost mineralizacije oz. nastalega zunajceličnega mineraliziranega matriksa v celičnem modelu človeških osteosarkomskih celic HOS. Želeli smo določiti, kako izbitje gena MPP7 vpliva na dinamiko izražanja nekaterih ključnih osteogenih dejavnikov med postopkom osteogene diferenciacije. Pri raziskavi smo uporabili vnaprej pripravljene in lizirane celične linije človeškega osteosarkoma HOS (ATCC® CRL-1543␢) z izbitim genom MPP7 (MPP7-KO) in HOS celice divjega tipa (WT) s funkcionalnim genom MPP7 (HOS WT). Izražanje izbranih osteogenih dejavnikov smo izmerili z metodo kvantitativne verižne reakcije s polimerazo (RT-qPCR). Določali smo vpliv na dinamiko izražanja gena RUNX2 (z Runtom povezani transkripcijski dejavnik 2) in gena PPARG (receptor gama aktiviran s proliferatorjem peroksisoma), ki sta povezana z diferenciacijo osteoblastov. Prav tako smo izmerili vpliv na izražanje genov povezanih z osnovnimi funkcijami osteoblastov, in sicer, gen ALP (alkalna fosfataza), gen COL1a1 (kolagen tipa I, veriga alfa I) in gen OC (osteokalcin) ter genov znotrajcelične signalne poti WNT gen CTNNB1 (β-katenin), gen CDH2 (N-kadherin) in gen CCND1 (ciklin D1). S histokemijskim in vitro barvanjem fiksiranih plošč z barvilom Alizarin Red S, ki se veže na kalcijeve mineralne vključke smo kvalitativno (mikroskopska analiza) in kvantitativno (ekstrakcija barvila z ocetno kislino in merjenje absorbance pri 405 nm) določili stopnjo mineralizacije v obeh celičnih linijah. Z mikroskopsko analizo smo opazovali tudi morfologijo celic. Naši rezultati so pokazali, da ima MPP7 ključno vlogo pri mineralizaciji kostnega matriksa. Rezultati histokemijskega barvanja z Alizarinom Red S so pokazali, da pri celicah HOS WT pride do obarvanja mineralnih vključkov tekom diferenciacije medtem, ko pri celicah MPP7-KO nismo zaznali nastanka kalcijevih depozitov niti kvalitativno z mikroskopsko analizo, niti kvantitativno z merjenjem absorbance. Prav tako smo pod mikroskopom opazili nastanek krogov iz morfološko različnih celic samo pri celični liniji HOS WT. S temi rezultati se sklada tudi izražanje ALP, ki je bilo pri celicah MPP7-KO popolnoma zavrto. Izbitje MPP7 vpliva tudi na izražanje osteogenega dejavnika RUNX2, ki je pri celicah MPP7-KO bolj postopno, in adipogenega transkripcijskega dejavnika PPARG, katerega izražanje se ob odsotnosti gena MPP7 pomembno zveča. Neposredno vpliva MPP7 tudi na signalno pot WNT, saj je pri celicah MPP7-KO izraženega manj CDH2 in zaradi tega je dostopnega več aktivnega β-katenina, kar se je skladalo z večjo izraženostjo CCND1 (tarčni gen β-katenina) v teh celicah. V magistrski nalogi smo dokazali, da je MPP7 ključen za mineralizacijo kostnega matriksa in izražanje ALP, vpliva tudi na izražanje pomembnejših transkripcijskih dejavnikov RUNX2 in PPARG ter neposredno vpliva na aktivnost kanonične signalne poti WNT.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:osteoporoza, osteoblasti, diferenciacija, mineralizacija, membranski palmitoirani protein 7 (MPP7)
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2022
PID:20.500.12556/RUL-143471 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:22.12.2022
Število ogledov:668
Število prenosov:40
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Effect of MPP7 gene knockout on the development and activity of human osteosarcoma cell line
Izvleček:
Osteoporosis is a chronic skeletal disease characterised by reduced bone mass and bone fragility. It remains a major public health problem due to the high prevalence of the disease, late diagnosis and severe consequences of low-energy fractures. Genetic factors contribute to the incidence of osteoporosis and are also detected by the genome-wide association study approach (GWAS). Several GWAS studies have identified the membrane palmitoylated protein 7 (MPP7) gene as a candidate gene associated with reduced bone density, but its role in bone biology is not yet known. The aim of this master thesis was to evaluate the effect of MPP7 gene knockout on the efficiency of mineralisation or extracelular mineralised matrix formation in a cellular model of human osteosarcoma HOS cells. We wanted to determine how MPP7 gene knockout affects the dynamics of expression of some key osteogenic factors during the osteogenic differentiation process. In this study we used pre-prepared and lysed human osteosarcoma HOS cell lines (ATCC® CRL-1543␢) with MPP7 gene knockout (MPP7-KO) and wild type (WT) HOS cells with functional MPP7 gene (HOS WT). Expression of selected osteogenic factors was measured by real time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). We determined the effect on the expression of genes related to osteoblasts differenctiation RUNX2 (Runt-related transcription factor 2) gene and PPARG (peroxisome proliferator activated receptor gamma) gene. We also measured the effect on the expression of genes related to basic osteoblasts function, ALP (alkaline phosphatase) gene, COL1a1 (collagen type I, alpha chain I) gene and OC (osteocalcin) gene, as well as the intracellular Wnt signalling pathway genes CTNNB1 (β-catenin), CDH2 (N-kadherin) and CCND1 (Cyclin D1). The degree of mineralisation in both cell lines was determined qualitatively (microscopic analysis) and quantitatively (extraction of the dye with acetic acid and measurement of absorbance at 405 nm) by in vitro histochemical staining of fixed plates with Alizarin Red S, that binds to calcium mineral inclusions. Cell morphology was also observed by microscopic analysis. Our results show that MPP7 plays a key role in bone mineralisation. Results of histochemical staining with Alizarin Red S showed that in HOS WT cells mineral inclusions stain during differentiation, while in MPP7-KO cells we did not detect formation of calcium deposits either qualitatively by microscopic analysis or quantitatively by absorbance measurement. We also observed the formation of circles from morphologically distinct cells only in the HOS WT cell line. Consistent with these results, ALP expression was completely suppressed in MPP7-KO cells. MPP7 knockout also affects the expression of the osteogenic factor RUNX2, which is more progressive in MPP7-KO cells, as well as the adipogenic transcription factor PPARG, whose expression is significantly increased in the absence of the MPP7 gene. MPP7 also directly affects Wnt signalling pathway as less CDH2 is expressed in MPP7-KO cells, making more active β-catenin available, which was consistent with higher expression of CCND1 (downstream target gene of β-catenin) in those cells. In our thesis we show that MPP7 is essential for bone matrix mineralisation and ALP expression, influences the expression of major transcription factors RUNX2 and PPARG and directly affects the activity of the canonical Wnt signalling pathway.

Ključne besede:osteoporosis, osteoblasts, diferentiation, mineralisation, membrane palmitoylated protein 7 (MPP7)

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj