Úloha transkripčních faktorů Sp1 a Sp3 v aktivním demetylačním procesu u buněk mnohočetného myelomu

Bc. Michaela NĚMCOVÁ

Master's thesis

The role of transcription factors Sp1 and Sp3 in the active demethylation process of multiple myeloma cells

Abstract:

Diplomová práce charakterizuje transkripční faktory Sp1 a Sp3 se zaměřením na jejich dosud nepopsanou úlohu v aktivním demetylačním procesu u buněk mnohočetného myelomu. Teoretická část nejprve shrnuje obecné poznatky o mnohočetném myelomu se zaměřením na projevy onemocnění a diagnostiku. Charaktzerizuje enzymy TET (Ten-eleven translocation) a detailněji zpracovává část věnovanou transkripčním faktorům Sp1 a Sp3 s důrazem na jejich strukturu, úlohu v procesech regulace transkripce genů, a posttranskripční modifikace. Experimetnální část je zaměřena na expresní a metylační analýzy myelomových buněčných linií KMS12-PE a KMS12-BM ovlivněných demetylačními činidly, a nesortované populace buněk získané z aspirátu kostní dřeně pacientů monoklonální gamapatie nejasného významu a nově diagnostikovaných pacientů mnohočetného myelomu. Pomocí imunoprecipitační analýzy bylo zjištěno, že u myelomových linií se transkripční faktor Sp1 po ovlivnění demetylačními činidly váže do promotorové sekvence genu TET1, zatímco vazba Sp3 na promotorový úsek sledovaných genů TET nebyla prokázána. Metylační změny byly nejčastěji detekovány v oblastech promotorů genů TET2 a TET3, a to jak u myelomových linií po ovlivnění demetylačními činidly, tak u pacientských vzorků. Signifikantní zvýšení exprese však bylo pozorováno u ovlivněných myelomových linií pouze v případě genu TET2. U vzorků MGUS byly hodnoty relativní exprese vyšší než hodnota 1,000 pozorovány u všech genů TET, a to i přes to, že v těchto případech byla detekovaná metylace CCGG ve sledovaných promotorových sekvencí.

Abstract:

This thesis characterizes the transcription factors Sp1 and Sp3, focusing on their role in the active demethylation process in multiple myeloma cells. The theoretical part summarizes information about multiple myeloma with a focus on disease manifestations and diagnosis. It characterizes TET enzymes and in detail focuses on transcription factors Sp1 and Sp3 with an emphasis on their structure, role in gene expression, and posttranscription modification. Myeloma cell lines KMS12-PE and KMS12-BM, and unsorted cell populations of multiple myeloma and monoclonal gammopathy of undetermined significance patiens were analyzed. The experimental part is focused on the still undescribed role of both transcription factors Sp1 and Sp3 in the active demethylation process in multiple myeloma cells, as well as determination of methylation and hydroxymethylation changes in the promoter regions of TET1, TET2 and TET3 genes. The results of ChIP analysis indicate that after treatment of the myeloma cells with demethylation agents, Sp1 binds to the promoter of TET1, while Sp3 binding to the TET1 has not be found. Methylation changes were mostly detected in the promoters of TET2 and TET3 genes in both, treated cell lines and patient samples. On the contrary, in treated cell lines a significant increase in expression was detected only in case of TET2. An increase in relative expression was detected in some MGUS samples for all TET genes, despite the detecting of methylation changes in the analyzed promoters.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 7. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Kateřina Smešný Trtková, CSc.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology