Please use this identifier to cite or link to this item:
Title: Μελέτη της επίδρασης της HARP στη μεταβολική ενεργότητα των PC3 κυττάρων με τη χρήση μεταβολομικής και ανάλυσης δικτύων
Other Titles: Study of the effect of HARP on the metabolic activity of PC3 cells using metabolic and network analysis
Authors: Μπινενμπάουμ, Ιλόνα
Keywords: PC3 κύτταρα
Μεταβολομική ανάλυση
Ανάλυση δικτύων
Καρκίνος του προστάτη
Keywords (translated): PC3 cells
Metabolomic analysis
Network analysis
Prostate cancer
Abstract: Η HARP είναι ένας αυξητικός παράγοντας που παίζει ρόλο στον πολλαπλασιασμό, τη διαφοροποίηση και τη μετανάστευση των καρκινικών κυττάρων. Οι υποδοχείς τις HARP και ορισμένα από τα σηματοδοτικά μονοπάτια που ενεργοποιούν σχετίζονται και με τη ρύθμιση του μεταβολισμού. Ο καρκινικός μεταβολισμός παρουσιάζει διαφορές από το φυσιολογικό μεταβολισμό των κυττάρων και υπάρχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη μελέτη του για την κατανόηση της καρκινικής μοριακής φυσιολογίας. Η κατανόηση της αλληλεπίδρασης των μονοπατιών μετάδοσης σήματος των αυξητικών παραγόντων με το δίκτυο μεταβολικών μονοπατιών θα μπορούσε να βοηθήσει στην έρευνα για την ανάπτυξη αποτελεσματικών θεραπειών για τον καρκίνο. Η μεταβολομική ανάλυση σε συνδυασμό με την ανακατασκευή και μαθηματική μοντελοποίηση δικτύων, ως βασικά εργαλεία της συστημικής βιολογίας, παρέχουν τη δυνατότητα εκτεταμένης θεώρησης της μεταβολικής ενεργότητας των κυττάρων. Επομένως, θεωρείται ότι η εφαρμογή τους θα μπορούσε να συμβάλει σημαντικά στην κατανόηση της δράσης αυξητικών παραγόντων. Στο πλαίσιο αυτό, στόχος της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης της HARP στη μεταβολική ενεργότητα των PC3 κυττάρων καρκίνου του προστάτη χρησιμοποιώντας μεταβολομική χρωματογραφίας αερίων – φασματομετρίας μάζας και ανάλυση μεταβολικών δικτύων. Για την επίτευξη του στόχου της εργασίας, αναπτύχθηκε πρωτόκολλο μεταβολομικής ανάλυσης των PC3 κυττάρων με κατάλληλη μετατροπή υφιστάμενου πρωτοκόλλου του εργαστηρίου για κύτταρα HeLa. Στη συνέχεια διεξήχθησαν πειράματα με δύο προσεγγίσεις: κατά την πρώτη προσέγγιση έγινε επίδραση με HARP σε κύτταρα που καλλιεργήθηκαν σε πλήρες θρεπτικό μέσο, ενώ στη δεύτερη προσέγγιση έγινε επίδραση με HARP σε κύτταρα που καλλιεργήθηκαν σε θρεπτικό μέσο από το οποίο απουσίαζε η γλουταμίνη και υπέστησαν στέρηση του ορού για τέσσερις ώρες πριν την επίδραση. Από τη δεύτερη προσέγγιση, φάνηκε ότι υπάρχει διαφορά μεταξύ του μεταβολικού προτύπου των κυττάρων μετά την στέρηση του ορού, αλλά και μεταξύ των κυττάρων στα οποία χορηγήθηκε HARP και των μαρτύρων. Με βάση το μεταβολικό πρότυπο των κυττάρων φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο η αυτοφαγία ως απόκριση στο στρες της στέρησης ορού και η HARP να ενισχύει αυτή την απόκριση. Μελλοντικοί στόχοι αυτής της εργασίας αποτελούν ο σχεδιασμός και η εκτέλεση πειραμάτων με διαφορετικούς χρόνους επίδρασης της HARP και ο συνδυασμός των αποτελεσμάτων με άλλα ομικά δεδομένα ώστε να μελετηθεί η αλληλεπίδραση του δικτύου μετάδοσης σήματος με το μεταβολικό δίκτυο.
Abstract (translated): HARP is a growth factor that plays an important role in cancer cells proliferation, differentiation and migration. HARP receptors and some of the signalling pathways they activate are also involved in the regulation of the metabolic network. Cancer metabolism is different from the metabolism of normal cells and its study would provide interesting insights into the physiology of cancer cells. The elucidation of the interaction of growth factor signaling with cellular metabolism could eventually lead to the development of better treatments for human cancer. Metabolomic analysis in combination with network reconstruction and mathematical modeling, as basic tools of systems biology, enable an extensive understanding of the metabolic activity of the cells. Using this approach, the goal of this work is the study of the effect of HARP on the metabolic activity of PC3 prostate cancer cells using gas chromatography – mass spectrometry metabolomic analysis and metabolic network analysis. To achieve this goal, we developed a metabolomic analysis protocol for PC3 cells by modifying a preexisting protocol used at the lab for HeLa cells. Using this protocol, we carried out experiments using two approach. In the first approach we examined the effect of HARP stimulation on cells cultured in a complete medium and in the second approach we stimulated cells that were cultured in a medium without glutamine and went through a four hour starvation. The second approoach showed a difference in the metabolic network of cells that underwent starvation and the cells that were stimulated with HARP compared to controls. The metabolic profile of the cells indicates that autophagy acts as an important coping mechanism for cells that undergo starvation and that HARP enhances this responce. Future work on this subject includes different experimental design for the stimulation with HARP and integration of more omic data to study the connection of the metabolic and signaling networks.
Appears in Collections:Τμήμα Βιολογίας (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ilona_thesis.pdf45.14 MBAdobe PDFView/Open

This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons