بررسي وضعيت متيلاسيون در پروموتور ژن‌هاي vHL، Runx3 و Ecad و بيان اين ژن‌ها در سلول‌هاي CD34+ خون بند ناف

Evaluating the Methylation Status in Promoter of vHL, Runx3 and Ecad Genes and Expression of These Genes in Cord Blood CD34+ Stem Cells

زمينه و هدف: فرايندهاي تمايزي ويژه به رده‌هاي گوناگون سلولي، با فاكتورهايي نظير فاكتورهاي نسخه برداري، عناصر سركوبگر تومور و عناصر سيگنالينگ داخل سلول داراي ارتباط تنگاتنگ است كه گروهي از اين فاكتورها شامل vHL، Ecad و Runx3مي‌باشند. مكانيسم‌هاي كنترلي تاثيرگذار توسط اين فاكتورها نيز اپي ژنتيك است كه داراي مكانيسم‌هاي متعددي از جمله متيلاسيون و استيلاسيون مي‌باشد. در واقع هدف اصلي مطالعه‌ي ذيل، بررسي وضعيت بيان ژن‌هاي vHL، Ecad و Runx3 در سلول‌هاي بنيادي CD34+ خون بند ناف و آشكار ساختن الگوي متيلاسيون ژن‌هاي موردنظر در اين مرحله ‌بود. روش بررسي: پس از جداسازي سلول‌هاي بنيادي از خون بند ناف و كشت سلول‌هاي موردنظر در محيط مخصوص و نيز تخليص ژنوم از سلول‌ها، در مرحله‌ي اول از RNA مورد نظر، cDNA ساخته شد و واكنش PCR نيز براي ژن‌هاي مورد مطالعه انجام گرفت. در مراحل بعدي نيز از DNA پردازش شده مراحل قبل، براي انجام واكنش‌هاي MSP استفاده شد. يافته‌ها: پس از انجام واكنش PCR با پرايمرهاي طراحي شده براي استفاده در Real Time PCR و cDNA مربوط به RNA سلول‌هاي بنيادي، اين نتايج به‌دست آمد كه همه‌ي ژن‌هاي مورد مطالعه، در سلول‌هاي بنيادي CD34+ بيان مي‌شوند. با انجام MSPدر مرحله‌ي ديگري از مطالعه نيز مشخص شد كه ژن‌هاي Ecad و Runx3 داراي متيلاسيون و بيان نسبي و ژن vHL نيز فاقد متيلاسيون و بيان كامل تحت اين شرايط بودند. نتيجه‌گيري: همخواني قابل توجهي بين بيان يك ژن و تغييرات اپي ژنتيك وجود دارد و بيان هر سه ژن مورد مطالعه، نشان دهنده‌ي نقش موثر آ‌ن‌ها در بيولوژي و عملكرد سلول‌هاي بنيادي خونساز دارد. واژگان كليدي: متيلاسيون- سلول‌هاي بنيادي خونساز- خون بند ناف- vHL - Runx3 – Ecad

Background and Objective: Specific differentiation processes to various cell lineages are closely associated with factors such as transcription factors, tumor suppressor elements and internal signaling pathways including vHL, Ecad, and Runx3. Epigenetics is an effective control mechanism of these factors, including several mechanisms such as methylation and acetylation. The main objective of this study was discovering the expression status of vHL, Runx3 and Ecad genes and determining the methylation patterns in the respective genes in hematopoietic cord blood stem cells. Materials and Methods: After isolating the stem cells from cord blood, expansion of the desired cells and DNA purification from the cells, in the first stage cDNA was constructed from the RNA, and PCR was performed for the genes under study. In later stages, the processed DNA from the previous stages was used for MSP reaction. Results: After PCR using designed primers to be used in Real-Time PCR and RNA derived cDNA of stem cells, it was found that all the genes under study were expressed in CD34+ stem cells. MSP in another stage of the study showed that Ecad and Runx3 genes are partially methylated and partially expressed, and vHL gene is not methylated and is completely expressed in this stage. Conclusion: There is substantial agreement between gene expression and epigenetic alterations, and study of all the three genes indicates their effective role in biology and function of these stem cells in Hematopoietic stem cells. Keywords: Methylation – hematopoietic stem cells – Cord blood – vHL – Runx3 – Ecad