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From aneuploidy to drug resistance
insights into cellular adaptation
Lea Wallner
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Genetik und Entwicklungsbiologie
Betreuer*in
Christopher Campbell
DOI
10.25365/thesis.74968
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-13177.54822.102330-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Aneuploidie, ein Zustand, in dem Zellen eine abnormale Chromosomenzahl aufweisen, tritt oft in Krebs auf und beeinträchtigt für gewöhnlich das Zellwachstum. Paradoxerweise ist Aneuploide in vielen Tumoren vertreten, in denen sie Zellwachstum und Therapieresistenz begünstigt. Chromosomeninstabilität (CIN), welche aus einer erhöhten Fehlteilungsrate resultiert, kann adaptive Vorteile unter Stress bieten. CIN, ausgelöst durch bestimmte Medikamente, führt zu zellulärer Heterogenität, begleitet von bestimmten Chromosomenzuwächsen und -verlusten. In gesunden Zellen sorgt ein Überwachungsmechanismus namens Spindle Assembly Checkpoint (SAC, Spindel-Zusammenbau-Kontrollpunkt) für die korrekte Aufteilung der Chromosomen. Die Hemmung des SAC verkürzt die Mitose und resultiert in Fehlteilungen. Die Adaptation von dipHAP1-Zellen an den CIN-induzierenden SAC-Inhibitor Reversine zeigte, dass der Verlust von Chromosom 6p oder 13q das Wachstum in Reversine durch Verlängerung der mitotischen Dauer förderte. SAC-Gene p31comet und CDC16 auf diesen Chromosomen wurden als Schlüsselgene für die Resistenz identifiziert (Adell & Klockner et al, 2023). Während dieser Arbeit habe ich die Überexpression der Gene p31comet und CDC16 in dipHAP1 Zelllinien, welche für diese Gene heterozygot waren, mittels CRISPRa getestet. Die Rolle dieser Gene in Reversine-Resistenz wurde durch die messbare Verlängerung der Mitose im Anschluss an die Überexpression mit und ohne Reversine bestärkt. Durch Selektion von Reversine-adaptierten HAP1 und dipHAP1 Zelllinien mit spezifischen Chromosomenzuwachs testeten wir ihre Rolle in der Reversine-Resistenz. Durch CRISPR-Deletionen von den zusätzlichen Chromosomenarmen konnten wir zeigen, dass der Zuwachs von Chromosom-Arm 1q an der Reversine-Resistenz beteiligt ist, was nicht nur die Mitose-Dauer, sondern auch mitotische Fehler reduziert.
Abstract
(Englisch)
Aneuploidy, a state in which cells harbor an abnormal number of chromosomes, is common in cancer and usually detrimental to cell proliferation. Paradoxically, many tumors exhibit aneuploidy, which can enhance cell growth and therapeutic resistance. Chromosomal instability (CIN), arising from an increased rate of missegregation, can provide adaptive advantages in stressful environments. Drug induced CIN and the resulting cellular heterogeneity can lead to the acquisition of specific chromosome gains or losses, conferring resistance to the drug. In healthy cells, a surveillance mechanism called the spindle assembly checkpoint (SAC) ensures proper chromosome segregation. Its inhibition decreases mitotic timing and results in missegregation. Adaptation of dipHAP1 cells to the CIN-inducing SAC inhibitor reversine revealed that loss of chromosomes 6p or 13q rescued growth in reversine via elongation of mitotic timing. SAC genes p31comet and CDC16 on those chromosomes, respectively, were identified as key genes in this resistance (Adell & Klockner et al, 2023). Throughout this thesis, I tested the overexpression of p31comet and CDC16 via CRISPRa in dipHAP1 cell lines heterozygous for those genes. The elongation of mitotic timing upon overexpression with and without reversine further strengthened the role of those genes in reversine resistance. Through selection of reversine adapted cell lines with gains of specific chromosomes we wanted to test their roles in reversine resistance. CRISPR deletions of gained chromosome arms revealed gain of chr arm 1, the acquisition of which does not only reduce mitotic timing, but also errors, to be involved in reversine resistance.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Aneuploidie Arzneimittelresistenz Chromosomenzuwachs und -verlust
Schlagwörter
(Englisch)
Aneuploidy drug resistance chromosome gains&losses
Autor*innen
Lea Wallner
Haupttitel (Englisch)
From aneuploidy to drug resistance
Hauptuntertitel (Englisch)
insights into cellular adaptation
Paralleltitel (Deutsch)
Von Aneuploidie bis zur Medikamentenresistenz
Paralleluntertitel (Deutsch)
Einblicke in zelluläre Anpassung
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
74 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christopher Campbell
AC Nummer
AC17029124
Utheses ID
69521
Studienkennzahl
UA | 066 | 877 | |