Gen, basitçe canlının özelliklerini kodlayan DNA’nın fonksiyonel birimidir. Vücudumuzda gerçekleşen tüm reaksiyonların komutları bu genlerin okunmasıyla (transkripsiyon) olur. Peki bu genler nasıl okunur?

Tüm kalıtsal özelliklerimiz DNA adı verilen çift sarmallı bir yapıda kodludur ve bu yapı hücrelerimizin çekirdeğinde mevcuttur. DNA kodladığı özelliklere göre genlere ayrılmıştır.  Çeşitli transkripsiyon faktörlerinin DNA’ya bağlanmasıyla protein üretmemiz için gerekli RNA üretimi yapılır. Bu RNA’daki bilgiye göre hücre içinde istenen aminoasitler toplanır ve ribozomda birleştirilip protein sentezlenir. Bu proteinler de çeşitli mekanizmaların devamlılığından sorumludur.

Genlerimiz çevreden bağımsız değildir. Çevresel faktörlerin genler üzerindeki değiştirilebilir etkilerine epigenetik denir. Bu değişiklikler nesilden nesile aktarılabilmektedir. Çeşitli araştırmalarda gösterilmiştir ki tek yumurta ikizleri aynı genetik koda sahip olmalarına rağmen farklı çevresel koşullardan etkilendiklerinde farklı özelliklere sahip olmuşlardır.

Burada asıl konu ikizlerde aynı gen var olduğu halde bir ikizde o genin işlevsel olup diğer ikizde işlevsiz olması. Bu durumu epigenetik mekanizmaların o geni açıp kapamasıyla açıklayabiliriz.

 Açık gen dediğimiz okunabilir, bilgisi kullanılabilir yani kendisinden protein sentezlenebilen gen bölgesidir. Kapalı gen dediğimiz ise okunamaz, bilgisi kullanıma kapalı genlerdir, bu genlerden protein sentezi gerçekleşmez. Bu genlerin açılıp kapanması metilasyon mekanizmalarıyla gerçekleşir.

Metilasyon basitçe DNA’nın belirli bölgelerine metil(-CH3)  gruplarının eklenmesidir. DNA’da protein sentezinin başladığı ve kontrol noktası olan,  promoter denen CpG adaları mevcuttur.  CpG adaları sitozin nükleotidinden sonra fosforlanmış guanin nükleotidinin geldiği bölgelerin tekrarıyla oluşur. Metilasyon temel olarak bu CpG adalarındaki sitozine metil grubu eklenmesiyle gerçekleşir. Bu durum transkripsiyon faktörlerinin bağlanacağı bölgeyi algılamasını ve bağlanmasını engeller. Aynı zamanda kromatinin yapısını da etkileyerek transkripsiyonu engeller. Böylece o gen okunamaz ve protein sentezi gerçekleşmez.  Gerçekleşen bu olaylar hücrelerin birbirinden farklı görevlerde özelleşmesini sağlar. Hücrelerimizde aynı genetik kodlar mevcutken bazı hücrelerimiz sindirim enzimi üretir,  bazıları adrenalin üretir. Bazıları ise hiç salgı yapamaz, kasılmakla görevlidir. Sindirim enzimi üretmekle görevli olan hücrelerimizde adrenalin üretiminden sorumlu genler de bulunmaktadır, kasılmakla görevli genler de bulunmaktadır. Ama o genler metilasyonla susturulduğu için aktif değillerdir ve hücre böylece sadece sindirim enzimi üretme fonksiyonunu yerine getirmektedir.

Yaşlanmayla ve çevresel etkenlere maruziyetle birlikte genlerdeki epigenetik yapı değişebilir. Buna bağlı olarak normalde açık olan bir genin metilasyonla kapanması sonucu çeşitli hastalıklar ortaya çıkabilir. Örneğin tümör supresör genlerin metilasyonla susturulmasıyla neoplazi gelişmesi. Ortaya çıkan hastalıkların tedavisinde epidrug adı verilen epigenetik ilaçlar kullanılmaya başlanmıştır.

Epigenetik hakkındaki kafa karışıklığımıza derman olan bu yazıyı kaleme alan Dr. S.A.’ya teşekkür ederiz.

Kaynakça

https://www.ncbi.nlm.nih.gov

Bu yazıya bir yorum yap

Scroll Up
%d blogcu bunu beğendi: