Nöronların DNA’larını kopyalama becerileri yoktur, bu yüzden genomlarında meydana gelen
hasarı onarmak için sürekli çalışırlar. Yeni bir çalışma bu onarımların rastgele olmadığını, hatta
nöral kimlik ve işlevde önemli bir rol oynadığı görünen belirli genetik “duyarlı nokta”ları korumaya
odaklandığını buldu.Bulgular Science dergisinde 2 Nisan 2021 tarihinde yayınlandı. Yaşlanma ve nörodejenerasyon
ile ilgili genetik yapılara dair yeni anlayışlar kazandırıyor ve Alzheimer, Parkinson ve benzeri
diğer yaşlanmaya bağlı demans hastalıklarının potansiyel yeni tedavi uygulamalarına ilişkin
gelişmelere işaret edebilir.Derginin yazarlarından ve Salk enstitüsü başkanı Profesör Rusty Rage: “ İlk kez bu araştırma
nöronların, genom onarımında belli başlı bölgelere öncelik tanıdığını gösterdi. Bu bulguların,
yaşlanmayla gelen sinir sistemi hastalıklarına karşı bakış açımızı değiştirme ve tedavi yöntemi
olarak DNA onarımını keşfettirme potansiyeliyle ilgili heyecanlıyız.”Diğer hücrelerin aksine nöronlar genellikle kendilerini zamanla yenileyemezler, bu da onları insan
vücudunda en uzun yaşayan hücrelerden biri yapar. Uzun ömürleri, insan yaşamında on yıllar
boyunca işlevlerini sürdürmek amacıyla DNA lezyonlarını yaşlandıkça onarmaları bakımından
onları çok daha önemli kılar. Ancak yaşlanmalarıyla birlikte, nöronların bu genetik onarımları
yapma becerileri zayıflar, ki bu da insanların Alzheimer ve Parkinson gibi yaşlanmaya bağlı
nörodejeneratif hastalıklara neden yakalandığını açıklıyor.Nöronların genom sağlığını nasıl sürdürdüklerini araştırmak için, çalışmanın yazarları Repair-seq
olarak adlandırdıkları yeni bir teknik geliştirdiler. Ekip, kök hücrelerden nöronlar üretti ve onları
sentetik nükleositlerle ( DNA için bloklar üretmeye yarayan moleküller) beslediler. Bu artifisyel
nükleositler, DNA dizilimi ve görüntüleri üzerinden bulunabilir bu da nöronların onları normal
hücresel süreçlerde hasar gören DNA onarımında nerede kullandıklarını gösterebilir. Bilim insanları
bazı önceliklendirmeler görmeyi beklerken, nöronların genomun belli bölümlerini korumaya nasıl
odaklandıklarını görerek şaşırdılar.Eski Salk doktora sonrası akademisyeni ve şimdi Vertex Pharmaceutics ortağı, çalışmanın
yazarlarından Dylan Reid: “Gördüklerimiz oldukça netti, onarımdaki sınırları belli bölgeler, zemin
seviyesinden önemli derecede yüksekteki alanlara odaklanmışlardı. Bu ‘duyarlı noktalarda’
bulunan proteinler nörodejeneratif hastalıkları içeriyordu ve aynı zamanda bölgeler de
yaşlanmayla bağlantılıydı.”Yazarlar, nöronal genomun yüzde 2’sini kaplayan yaklaşık 65.000 duyarlı nokta buldular. Ve bu
proteinlerin, genetik uçbirleştirmeye bağlı birçok protein içeren ( bunlar diğer proteinlerin son
üretim aşamasında dahil olurlar), duyarlı noktalarda ne bulduğunu tespit etmek için proteomik
yöntemler kullandılar. Bu bölgelerin birçoğu hücreler DNA’ya hasar veren maddeleri onarırken
oldukça sabittirler ve en sabit DNA onarıcı duyarlı noktalar kimyasal eklentilerin metilasyonu
eklediği bölgelerde güçlü bir şekilde bağlı bulunurlar ki bunlar nöronal yaşı en iyi öngören
bölgelerdir.Önceki araştırma DNA’nın genetik hasar alan kısımlarını tanımlamaya odaklanmıştı, ancak bu
araştırmacıların genomun ciddi ölçüde onarıldığı bölgeleri aradığı ilk sefer oldu.
Reid: “ Artık hasarı aramaktansa, onarımı arama yaklaşımını benimsedik, bu da bizim bu duyarlı
noktaları bulabilmemizi sağladı. Gerçekten bu, nihayetinde bizim sinir sisteminde nöronları
kavrayış biçimimizi değiştiren yeni bir biyoloji olabilir, bunu ne kadar anlayabilirsek, o kadar
yaşlanmaya bağlı hastalıkları ele alan tedavi yöntemlerini geliştirmeye bakabiliriz.
Vi ve John Adler Yaşa Bağlı Nörodejeneratif Hastalıklar Araştırma Başkanlığını yürüten Gage:
“ Genom içindeki hangi bölgelerin hasara dayanıksız olduğunu anlayabilmek laboratuarımız için
heyecan verici bir konu. Repair-seq’in araştırma için güçlü bir araç olacağını düşünüyoruz ve
genom bütünlüğü ve özellikle hastalık ve yaşlanma ilişkisini keşfetmeye yönelik çalışmalarımıza
yeni ek yöntemlerle devam edeceğiz.”Araştırma Referansı:Dylan A. Reid, Patrick J. Reed, Johannes C. M. Schlachetzki, Ioana I. Nitulescu, Grace Chou, Enoch C. Tsui, Jeffrey R. Jones, Sahaana Chandran, Ake T. Lu, Claire A. McClain, Jean H. Ooi, Tzu-Wen Wang, Addison J. Lana, Sara B. Linker, Anthony S. Ricciardulli, Shong Lau, Simon T. Schafer, Steve Horvath, Jesse R. Dixon, Nasun Hah, Christopher K. Glass, Fred H. Gage. Incorporation of a nucleoside analog maps genome repair sites in postmitotic human neurons. Science, 2021; 372 (6537): 91 DOI: 10.1126/science.abb9032
Bir Yorum