Bilim insanları DNA hasarını doğrudan durdurabilecek bir protein keşfetti. Dahası, yeni bir çalışma, proteinin “takıp çalıştır” özellikli göründüğünü, teorik olarak her organizmaya uyum sağlayabileceğini gösteriyor, bu da onu kanser aşısı için umut veren bir aday yapıyor.
Michael Irving
Çeviren: Elif Azra Özay
DNA hasarı yanıt proteini C (DdrC) Deinococcus radiodurans denilen dayanıklı küçük bir bakteride bulundu. DdrC, DNA hasarını tespit etmede, durdurmada ve onarım sürecini başlatması için hücreyi uyarmada oldukça etkili görünüyor. Ancak DdrC’nin en iyi özelliği, kendi kendine yeter olması, işini başka proteinlerin yardımı olmadan yapabilmesi.
Kanada’daki Western Üniversitesi’nden araştırmacıların ddrC genini sıkıcı eski E. coli‘ye taktıklarında keşfettikleri gibi DNA onarım sistemlerini iyileştirmek için hemen hemen her organizmaya ddrC genini aktarmak nispeten kolay olmalıdır.
Yeni makalenin ilk yazarı olan biyokimyacı Robert Szabla, “Bizim için büyük bir sürpriz olarak bu, bakteriyi UV radyasyonunun verdiği hasara karşı 40 kat daha dirençli hale getirdi. Bu, tek bir proteinin olduğu ve bunun gerçekten tek başına bir makine gibi olduğu ender bir örnek” diyor.
Kontrol edilmemiş DNA hasarı çeşitli hastalıklara yol açabilir. Mesela UV ışığı cilt hücrelerinizdeki DNA’ya zarar vererek cilt kanseri olasılığını artırabilir. Bu hasarı önleyebilmek, hatta tersine çevirebilmek hayat kurtarabilir.
Szabla, “DNA’yı belirli şekillerde yeniden düzenleme ve manipüle etme yeteneği biyoteknolojinin kutsal kasesidir. Ya hücrelerinizde devriye gezen ve hasar oluştuğunda onu etkisiz hale getiren DdrC gibi bir tarama sisteminiz olsaydı? Bu, potansiyel bir kanser aşısının temelini oluşturabilir.” diyor.
D. radiodurans bu tür bir araç için bakılacak bariz bir yerdir. Bakteri, bir insan hücresini öldürmeye yetecekten binlerce kat daha fazla doz radyasyona dayanabilir.
Uluslararası Uzay İstasyonu’nun dışında uzun süreler hayatta kalabildiği hatta Mars yüzeyindeki koşullara benzer koşullarda bile hayatta kalabildiği bulundu. DdrC’nin bu dayanıklılıkta önemli bir rol oynadığı ortaya çıktı.
Szabla, “İnsan hücresinde, bir milyar baz çiftinden oluşan genomun tümünde ikiden fazla kopukluk varsa, hücre kendini onaramaz ve ölür” diyor.
“Ancak DdrC’ın durumunda, bu eşsiz protein yüzlerce kırık DNA parçasını onarıp tutarlı bir genom oluşturmada hücreye yardımcı oluyor.”
Araştırmacılar, DdrC’nin 3 boyutlu şeklini araştırmak ve sihrini nasıl yaptığını anlamak için Kanada Işık Kaynağı’ndaki güçlü X-ışını demetini kullandılar.
Proteinin DNA boyunca tarama yaptığını, bir veya her iki iplikte lezyon aradığını keşfettiler. Tek iplik veya çift iplik kırığı bulduğunda, ona bağlanıyor ve aynı tipte başka bir kırık arıyor.
DdrC iki tek zincir kırığı bulduğunda, her ikisine de bağlanacak ve onları hareketsiz hale getirecek ve DNA segmentini sıkıştıracaktır. Çift zincir kırığı çiftlerinde de benzer bir şey yapar, iki serbest ucu birbirine sararak bir daire oluşturur -bir ayakkabı bağcığına bir ilmek atmak gibi.
Bu onarımlar sadece hasarın daha da kötüleşmesini önlemekle kalmıyor, aynı zamanda hücrenin DNA onarım mekanizmalarına gelip kırıkları onarmaları yönünde sinyal gönderiyor.
DNA’yı daha iyi onarmanın birçok faydası arasında, bu mekanizmayı uyarlamak, kanser aşıları ve iklim değişikliğine dayanıklı ürünler geliştirmemize yardımcı olarak genetik mühendisliği için bir nimet olabilir. Ayrıca bunun geldiği yerde daha fazla yeni araç olabilir.
Szabla, “DdrC, bu bakterideki potansiyel olarak yararlı yüzlerce proteinden sadece biri. Bir sonraki adım daha fazla araştırma yapmak, bu hücrenin kendi genomunu düzeltmek için başka ne kullandığına bakmak olacak. Çünkü bakmadan nasıl çalıştıklarını veya nasıl faydalı olacaklarını bilmediğimiz çok daha fazla araç bulacağımızdan eminiz” diyor.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/thi HYPERLINK “https://www.sciencealert.com/this-holy-grail-protein-repairs-dna-and-could-lead-to-a-cancer-vaccine”s HYPERLINK “https://www.sciencealert.com/this-holy-grail-protein-repairs-dna-and-could-lead-to-a-cancer-vaccine”-holy-grail-protein-repairs-dna-and-could-lead-to-a-cancer-vaccine (son erişim tarihi: 16.09.2024).
