Molekulare Determinanten des Melanomwachstums, der Invasion und der Metastasierung: Eine Analyse basierend auf RNA-Fingerprinting und cDNA-Arrays

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	16 May 2002
Referee:	Thomas Vogt
Date of exam:	7 May 2001
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Biochemie, Genetik und Mikrobiologie
Keywords:	Differentielle Genexpression , Melanom , Tumormarker , RNA-Fingerprinting , cDNA-Array , RT-PCR , Melanomprogression , melanoma , gene expression profiling , RNA arbitrarily primed PCR , microarray
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 570 Life sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	9920

Abstract (German)

Ein essentieller Mangel im klinischen Management des malignen Melanoms, einem Tumor der Haut, ist das Fehlen verlässlicher molekularer Marker für die Diagnostik und Prognostik. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Erstellung einer expressionsgenetischen Studie am malignen Melanom um a) einen Überblick über das Ausmaß der Veränderungen der Genexpression während der Melanomprogression zu ...

Abstract (German)

Ein essentieller Mangel im klinischen Management des malignen Melanoms, einem Tumor der Haut, ist das Fehlen verlässlicher molekularer Marker für die Diagnostik und Prognostik. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Erstellung einer expressionsgenetischen Studie am malignen Melanom um a) einen Überblick über das Ausmaß der Veränderungen der Genexpression während der Melanomprogression zu erhalten und b) differentiell regulierte Gene zu identifizieren, die als molekulare Marker die diagnostisch-prognostische Abgrenzung unterschiedlich progressiver Phänotypen des Melanoms erleichtern und so eine effizientere Therapieplanung ermöglichen sollen. Für diese Studie wurden in erster Linie drei humane Zellkulturmodelle ausgewählt, deren Zellinien hinsichtlich variierender Tumorigenität, Invasivität und Metastasierungspotenz selektiert wurden. Expressionsgenetische Veränderungen wurden zunächst mittels der RNA arbitrarily primed PCR erfasst, später wurde die aufstrebende cDNA-Array-Technologie hinzugezogen.
Bei beiden Methoden ergaben die Daten übereinstimmend, dass in den untersuchten Progressionsmodellen etwa 2 der erfassten Gene Expressionsunterschiede aufwiesen, die sich im Rahmen der Selektion zunehmend aggressiver Phänotypen ereignet haben. Mithilfe der RAP-PCR wurden dabei u.a. 22 neue, zu diesem Zeitpunkt unbekannte Sequenzen entdeckt. In den Mikroarray-Experimenten wurden weitere 41 differentiell exprimierte cDNAs gefunden. Aus dieser Sammlung potentieller Progressionsmarker wurden sechs Transkripte, die wahrscheinlich bei der Tumorentwicklung eine essentielle Rolle spielen, in Northern Blot Experimenten überprüft und bestätigt. Bei vier dieser Gene wurde in dieser Arbeit erstmals eine Überexpression im Melanom nachgewiesen. Die Ergebnisse dieser Studie eröffnen somit neue vielversprechende Ansätze in der Melanomforschung und leisten darüber hinaus einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung eines Diagnostik- und Prognostikarrays für das Melanom.

Translation of the abstract (English)

The diagnosis and prognosis of different phaenotypes of the malignant melanoma, an agressiv skin cancer, is still based on morphological and histological criteria. An accurate distinction between benigne and malignant tumours as well as a precise prediction of the clinical outcome is hampered by the missing of reliable molecular markers. Therefore in this dissertation a molecular profiling of ...

Translation of the abstract (English)

The diagnosis and prognosis of different phaenotypes of the malignant melanoma, an agressiv skin cancer, is still based on morphological and histological criteria. An accurate distinction between benigne and malignant tumours as well as a precise prediction of the clinical outcome is hampered by the missing of reliable molecular markers. Therefore in this dissertation a molecular profiling of gene expression in malignant melanoma was done to a) estimate the scale of genetic alterations during melanoma progression and b) to identify differentially expressed genes which could serve as progression markers and furthermore could provide targets for new forms of therapy. For this study cell variants which were derived from different human melanoma cell-lines and selected for increased tumourigenicity, invasiveness and metastatic potential served as progression models. Differential gene expression in this models was investigated using the RNA arbitrarily primed PCR method and the recently invented cDNA array technique. With both methods about 2 of all detectable transkripts showed a differential regulation related to the selection process in the aforementioned progression models. The RNA Fingerprinting revealed 22 novel cDNAs which had not been sequenced in any other experimental system before. Another 41 regulated cDNAs were identified in the microarray analysis. Among this set of potetial progression markers six genes, which are considered to play an essential role in tumor progression, were selected for further verification and were confirmed to be regulated in a progression related fashion by Northern blot experiments. These genes offer promising approaches for the molecular diagnosis and prognosis of malignant melanoma as well as the developement of new therapies against this tumour.

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