DNA damage recognition in the normal epithelium of human prostate and seminal vesicles

Prostate cancer is one of the most prevalent cancer types in men. The development of prostate tumors is known to require androgen exposure, and several pathways governing cell growth are deregulated in prostate tumorigenesis. Recent genetic studies have revealed that complex gene fusions and copy - number alterations are frequent in prostate cancer, a unique feature among solid tumors. These chromosomal aberrations are though to arise as a consequence of faulty repair of DNA double strand breaks (DSB). Most repair mechanisms have been studied in detail in cancer cell lines, but how DNA damage is detected and repaired in normal differentiated human cells has not been widely addressed. The events leading to the gene fusions in prostate cancer are under rigorous studies, as they not only shed light on the basic pathobiologic mechanisms but may also produce molecular targets for prostate cancer treatment and prevention. Prostate and seminal vesicles are part of the male reproductive system. They share similar structure and function but differ dramatically in their cancer incidence. Approximately fifty primary seminal vesicle carcinomas have been reported worldwide. Surprisingly, only little is known on why seminal vesicles are resistant to neoplastic changes. As both tissues are androgen dependent, it is a mystery that androgen signaling would only lead to tumors in prostate tissue. In this work, we set up novel ex vivo human tissue culture models of prostate and seminal vesicles, and used them to study how DNA damage is recognized in normal epithelium. One of the major DNA - damage inducible pathways, mediated by the ATM kinase, was robustly activated in all main cell types of both tissues. Interestingly, we discovered that secretory epithelial cells had less histone variant H2A.X and after DNA damage lower levels of H2AX were phosphorylated on serine 139 (γH2AX) than in basal or stromal cells. γH2AX has been considered essential for efficient DSB repair, but as there were no significant differences in the γH2AX levels between the two tissues, it seems more likely that the role of γH2AX is less important in postmitotic cells. We also gained insight into the regulation of p53, an important transcription factor that protects genomic integrity via multiple mechanisms, in human tissues. DSBs did not lead to a pronounced activation of p53, but treatments causing transcriptional stress, on the other hand, were able to launch a notable p53 response in both tissue types. In general, ex vivo culturing of human tissues provided unique means to study differentiated cells in their relevant tissue context, and is suited for testing novel therapeutic drugs before clinical trials. In order to study how prostate and seminal vesicle epithelial cells are able to activate DNA damage induced cell cycle checkpoints, we used primary cultures of prostate and seminal vesicle epithelial cells. To our knowledge, we are the first to report isolation of human primary seminal vesicle cells. Surprisingly, human prostate epithelial cells did not activate cell cycle checkpoints after DSBs in part due to low levels of Wee1A, a kinase regulating CDK activity, while primary seminal vesicle epithelial cells possessed proficient cell cycle checkpoints and expressed high levels of Wee1A. Similarly, seminal vesicle cells showed a distinct activation of the p53 - pathway after DSBs that did not occur in prostate epithelial cells. This indicates that p53 protein function is under different control mechanisms in the two cell types, which together with proficient cell cycle checkpoints may be crucial in protecting seminal vesicles from endogenous and exogenous DNA damaging factors and, as a consequence, from carcinogenesis. These data indicate that two very similar organs of male reproductive system do not respond to DNA damage similarly. The differentiated, non - replicating cells of both tissues were able to recognize DSBs, but under proliferation human prostate epithelial cells had deficient activation of the DNA damage response. This suggests that prostate epithelium is most vulnerable to accumulating genomic aberrations under conditions where it needs to proliferate, for example after inflammatory cellular damage.

“We live in in a house of blo- in a block of flats.” – Self-repair in EFL Spoken Language

Tämä tutkielma on osa Helsingin yliopiston rahoittamaa HY-talk -tutkimusprojektia, jonka tavoite on vankentaa puheviestinnän, erityisesti vieraiden kielten suullisen taidon opetusta ja arviointia yleissivistävässä koulutuksessa ja korkeakouluasteella. Tämän tutkielman tavoite on selvittää millaisia korjauksia englantia vieraana kielenä puhuvat ihmiset tekevät puheeseensa ja tutkia itsekorjauksen ja sujuvuuden välistä suhdetta. Korjausjäsennystä ja itsekorjausta on aiemmin tutkittu sekä keskustelunanalyysin että psykolingvistiikan aloilla, ja vaikka tämä tutkielma onkin lähempänä aiempaa keskustelunanalyyttistä kuin psykolingvististä tutkimusta, siinä hyödynnetään molempia suuntauksia. Itsekorjausta on yleisesti pidetty merkkinä erityisesti ei-natiivien kielenpuhujien sujuvuuden puutteesta. Tämän tutkielman tarkoitus on selvittää, kuinka läheisesti itsekorjaus todella liittyy sujuvuuteen tai sen puutteeseen. Tutkielman materiaali koostuu HY-talk -projektia varten kerätyistä puhenäytteistä ja niiden pohjalta tehdyistä taitotasoarvioinneista. Puhenäytteet kerättiin vuonna 2007 projektia varten järjestettyjen puhekielen testaustilanteiden yhteydessä kolmessa eteläsuomalaisessa koulussa. Koska projektin tavoitteena on tutkia ja parantaa kielten suullisen taidon arviointia, projektissa mukana olleet kieliammattilaiset arvioivat puhujien taitotasot projektia varten (Eurooppalaisen Viitekehyksen taitotasokuvainten pohjalta) koottujen arviointiasteikoiden perusteella, ja nämä arvioinnit tallennettiin osaksi projektin materiaalia. Tutkielmassa analysoidaan itsekorjauksia aiemman psykolingvistisen tutkimuksen pohjalta kootun korjaustyyppiluokituksen sekä tätä tutkielmaa varten luodun korjausten oikeellisuutta vertailevan luokituksen avulla. Lisäksi siinä vertaillaan kahden korkeamman ja kahden matalamman taitotasoarvioinnin saaneen puhujan itsekorjauksia. Tulokset osoittavat, että ei-natiivien puheessa esiintyy monenlaisia eri korjaustyyppejä, ja että yleisimpiä korjauksia ovat alkuperäisen lausuman toistot. Yleisiä ovat myös korjaukset, joissa puhuja korjaa virheen tai keskeyttää puheensa ja aloittaa kokonaan uuden lausuman. Lisäksi tuloksista käy ilmi, ettei suurin osa korjauksista todennäköisesti johdu puhujien sujuvuuden puutteesta. Yleisimmät korjaustyypit voivat johtua suurimmaksi osaksi yksilön puhetyylistä, siitä, että puhuja hakee jotain tiettyä sanaa tai ilmausta mielessään tai siitä, että puhuja korjaa puheessaan huomaamansa kieliopillisen, sanastollisen tai äänteellisen virheen. Vertailu korkeammalle ja matalammalle taitotasolle arvioitujen puhujien välillä osoittaa selkeimmin, ettei suurin osa itsekorjauksista ole yhteydessä puhujan sujuvuuteen. Vertailusta käy ilmi, ettei pelkkä itsekorjausten määrä kerro kuinka sujuvasti puhuja käyttää kieltä, sillä toinen korkeammalle taitotasolle arvioiduista puhujista korjaa puhettaan lähes yhtä monesti kuin matalammalle tasolle arvioidut puhujat. Lisäksi korjausten oikeellisuutta vertailevan luokituksen tulokset viittaavat siihen, etteivät niin korkeammalle kuin matalammallekaan tasolle arvioidut puhujat useimmiten korjaa puhettaan siksi, etteivät pystyisi ilmaisemaan viestiään oikein ja ymmärrettävästi.