The main purpose of the doctoral thesis was to provide a comprehensive genetic and epigenetic study to define somatic DNA alterations that contribute to the aggressive biological behavior of human primary melanomas.

Investigating genome-wide (transposable) DNA methylation:

• We demonstrated the strong influence of LINE 1 transposable demethylation in the metastatic formation of primary melanomas during the follow-up period. Studying regional (localized) DNA methylation:
• The methylome, presenting in early stage samples and associated with the BRAFV600E mutation, decreased in the more advanced stages of the disease.
• Local coordinated allele loss and DNA hypermethylation was shown at the region of 6q22-q23 that encodes the MYB1 and EYA4 genes.
• We revealed that the 19p13.2 genomic region harboring DNMT1 gene (DNA methylatransferase-1 responsible for the maintenance of methylation patterns during DNA replication) often suffers from DNA copy number loss in melanomas thicker than 4 mm.
• The DNA methylation changes of the KIT gene was significantly associated with shortened relapse-free survival in melanoma patients. Integrative genomic analysis:
• A set of genes with copy number loss were defined in ulcerated malignant melanomas, which were significantly enriched on chromosome 6q and 10q. Most of the genes were involved in cell-cell and cell-matrix adhesion or apoptosis.
• The first evidence for trans-acting copy number changes was given in melanomas.
• The expression and methylation patterns of additional genes exhibited an inverse correlation, suggesting that transcriptional silencing of these genes is driven by epigenetic events.

In conclusion, we demonstrated the strong influence of genome-wide as well as regional DNA methylation changes on melanoma progression. Methylation pattern was demonstrated to be a part of an integrated apparatus of somatic DNA alterations. We identified functionally relevant molecular hotspots characterised by copy number losses and promoter hypermethylation that might indicate a poor clinical outcome of melanoma.A doktori disszertáció egyik fő célja volt, hogy átfogó képet kapjunk a primer malignus melanoma agresszív biológiai viselkedésével összefüggő genetikai és epigenetikai változásokról.

Genom szintű (transzpozonális) DNS metilációs analízis:

• Eredményeink szerint a LINE 1 transzpozon szekvencia hipometilációja kapcsolatba hozható a primer melanomák áttétképző képességével.

Regionális (lokalizált) DNS metilációs vizsgálatok:

• A BRAFV600E mutációt hordozó mintákat, továbbá a korai stádiumú melanomákat egyedi hipermetilációs mintázat jellemzi, mely csökken a daganat progressziója során.
• Lokális, összehangolt génkópiaszám csökkenést és DNS hipermetilációt figyeltünk meg a MYB1 és EYA4 géneket kódoló 6q22-q23 kromoszóma szakaszon.
• A DNMT1 gént (fenntartó metiltranszferáz, mely a kialakult metilációs mintázat örökítéséért felel a DNS replikáció során) kódoló szakasz gyakran szenved deléciót a 4 mm-nél vastagabb daganatokban.
• Megállapítottuk, hogy a KIT gén hipermetilációja a melanomás betegek csökkent 5 éves túlélésével társul.

Integrált genom analízis:

• A kifekélyesedő felszínű melanomákban számos kópiaszám csökkenést detektáltunk a 6q és 10q kromoszóma szakaszokon. A gének többsége a sejt-sejt, sejt-mátrix és az apoptózisban résztvevő fehérjéket kódolnak.
• Elsőként mutattunk ki a melanoma genomban transz-irányba ható kópiaszám-változásokat.
• Megfigyeltük a génexpresszió és DNS metiláció inverz korrelációját, mely jelenség az epigenetikai mechanizmusok transzkripciós szabályozását erősítik melanoma progresszió során. Eddigi eredményeink alapján mind a genom szintű, mind a regionális metilációs változások hozzájárulnak a melanoma progressziójához. Kimutattuk, hogy a DNS metilációs változások a kópiaszám-eltérésekkel együttműködve járulnak hozzá a daganat megváltozott fenotípusához. Integrált genom analízis segítségével ún. genomi forrópontokat azonosítottunk, valamint a kópiaszám-változások hatását távolabbi génekre is kimutattuk.