Yaşlanma ve Kanserde ‘Çöp DNA’ Dizisinin Potansiyel Rolü

Bir grup bilim insanı yakın zamanda, belirli hücre tiplerinde yaşlanmayı önlediği gösterilen telomeraz geninin aktivitesini yönlendirdiği görülen VNTR2-1 olarak da bilinen bir DNA bölgesi tanımladılar. Telomeraz geninin nasıl düzenlendiğini ve aktive edildiğini ve neden sadece belirli hücre tiplerinde aktif olduğunu bilmek, bir gün insanların nasıl yaşlandığını ve kanserin yayılmasını nasıl durduracağını anlamada anahtar olabilir.

Haber Merkezi / Bilim insanları, hücrelerin nasıl yaşlandığını biliyorlardı, ancak bunun tam olarak nasıl çalıştığı belirsizliğini koruyordu. Washington Eyalet Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı tarafından yürütülen yeni bir araştırmadan elde edilen bulgular, bu bulmacanın küçük bir parçasını çözmüş olabilirler. Araştırma , Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayınlandı.

Jiyue Zhu başkanlığındaki bir araştırma ekibi, yakın zamanda, belirli tiplerde yaşlanmayı önlediği gösterilen telomeraz geninin aktivitesini yönlendirdiği görülen VNTR2-1 olarak bilinen bir DNA bölgesi tespit etti. 

Telomeraz geni, telomerlerin üretilmesine yardımcı olan telomeraz enziminin aktivitesini kontrol eder. Normal hücrelerde, hücreler bölünmeden önce DNA’larını her kopyaladıklarında telomerlerin uzunluğu biraz daha kısalır. Telomerler çok kısaldığında hücreler artık çoğalamaz ve yaşlanmalarına ve ölmelerine neden olur. 

Bununla birlikte, üreme hücreleri ve kanser hücreleri de dahil olmak üzere bazı hücre tiplerinde telomeraz geninin aktivitesi, DNA kopyalandığında telomerlerin aynı uzunluğa sıfırlanmasını sağlar. Esasen bu, yeni yavrularda yaşlanma saatini yeniden başlatan şeydir, ancak aynı zamanda kanser hücrelerinin çoğalmaya ve tümör oluşturmaya devam etmesinin nedeni de budur.

Telomeraz geninin nasıl düzenlendiğini ve aktive edildiğini ve neden sadece belirli hücre türlerinde aktif olduğunu bilmek, bir gün insanların nasıl yaşlandığını ve kanserin yayılmasının nasıl durdurulacağını anlamanın anahtarı olabilir. Zhu’nun bir bilim insanı olarak kariyerinin son 20 yılını yalnızca bu genin çalışmasına odaklamasının nedeni budur.

Zhu, araştırmaya ilişkin yaptığı değerlendirmede, ekibinin VNTR2-1’in telomeraz geninin aktivitesini yönlendirmeye yardımcı olduğuna dair en son bulgusunun, temsil ettiği DNA dizisi türü nedeniyle özellikle dikkate değer olduğunu söyledi.

Açıklamasının devamında “Genomumuzun neredeyse yüzde 50’si, protein kodlamayan tekrarlayan DNA’dan oluşuyor” diyen Zhu, “Bu DNA dizileri, genomumuzdaki ‘çöp DNA’ veya karanlık maddeler olarak kabul edilme eğilimindedir ve bunların incelenmesi zordur. Çalışmamız, bu birimlerden birinin aslında telomeraz geninin aktivitesini arttırmada bir işlevi olduğunu açıklamaktadır” ifadelerini kullandı.

Araştırmanın bulguları, hem insan hücre dizisinde hem de farelerde kanser hücrelerinden DNA dizisinin silinmesinin telomerlerin kısalmasına, hücrelerin yaşlanmasına ve tümörlerin büyümesinin durmasına neden olduğunu bulan bir dizi deneye dayanıyor.

Bilim insanları ardından, 1988 ve 2008 yılları arasında 100 yaş ve üzeri bir grup insanı izleyen bir çalışma olan Georgia Centenarian Study’deki Kafkas ve Afrikalı Amerikalı deneklerden alınan DNA örneklerinde dizinin uzunluğuna bakan bir çalışma yaptılar. Bilim insanları, dizinin uzunluğunun, DNA’nın 53 tekrarı veya kopyası kadar kısa ve 160 tekrar kadar uzun olduğunu buldular. Zhu, bu sonuca ilişkin “Bu çok değişkenlik gösteriyor ve çalışmamız aslında telomeraz geninin daha uzun dizili insanlarda daha aktif olduğunu gösteriyor” dedi.

Çok kısa sekanslar yalnızca Afrikalı Amerikalı katılımcılarda bulunduğundan, bu gruba daha yakından baktılar ve kontrol katılımcılarına kıyasla kısa VNTR2-1 sekansına sahip nispeten yaşlı kişinin olduğunu buldular. Ancak Zhu, daha kısa bir diziye sahip olmanın, yaşam sürenizin daha kısa olacağı anlamına gelmediğini, çünkü bu, telomeraz geninin daha az aktif olduğu ve telomer uzunluğunun daha kısa olabileceği anlamına geldiğini ve bunun da kansere yakalanma olasılığınızı azaltabileceğini kaydetti.

“Bulgularımız bize bu VNTR2-1 dizisinin nasıl yaşlandığımız ve nasıl kansere yakalandığımızın genetik çeşitliliğine katkıda bulunduğunu söylüyor” diyen Zhu, açıklamasına “Onkogenlerin – veya kanser genlerinin – ve tümör baskılayıcı genlerin kanser olmamızın tüm nedenlerini açıklamadığını biliyoruz. Araştırmamız, resmin bir onkogen mutasyonundan çok daha karmaşık olduğunu ve güçlü bir kanser oluşturduğunu gösteriyor. Bu sözde çöp DNA’ya daha yakından bakmak için araştırmamızı genişletmek için bir neden” şeklinde devam etti.