İnsan Hücreleri Doğru Sayıda Kromozomu Nasıl Koruyor?

Ölümcül veya yaralı hücreler hayat boyu yenilenirken, hücre bölünmesi insanlarda, hayvanlarda ve bitkilerde önemli bir süreçtir. Credit: Queen Mary University of London

Hücreler ortalama bir insanda genellikle herhangi bir problem yaşamadan en az bir milyar kez bölünürler. Ancak, hücre bölünmesindeki herhangi bir yanlış, Down sendromunda olduğu gibi yanlış sayıda kromozom ile doğan bebekler de dahil olmak üzere, kanser gibi çeşitli hastalıklara ve gelişme problemlerine neden olabilmekte.

İngiltere Queen Mary Üniversitesi (QMUL) araştırmacıları, hücre bölünmesi sırasında kromozomların nasıl çekildiğine dair mekanizmanın önemli bir parçasını keşfetti.

Hücre bölünmesi sırasında bir ana hücre iki yavru hücreye bölünür ve bu işlem sırasında ana hücredeki DNA, kromozom formunda sarılır ve iki eşit küme halinde bölünür. Bunu sağlamak için, mikrotübüller adı verilen halat benzeri yapılar kinetokor adı verilen özel bir bölgeden kromozomları yakalayıp DNA'yı birbirinden ayırır.

Araştırmacılar, kromozomlar ve mikrotübüller arasında doğru bağlanmayı sağlayan iki protein tanımladılar. Bu proteinler düzgün çalışmadığında hücreler kromozom kazanabilir veya kaybedebilir. Bu bulgu, hücre bölünme sürecinde önemli bir adımın göstergesidir.

Canlı insan hücrelerinin iç işleyişlerini videoya çekmek için yüksek çözünürlüklü mikroskoplar kullanarak, mikrotübüllerin kromozomlara yapışmasını doğru bir şekilde kontrol etmek için, iki proteinin (Aurora-B kinaz ve BubR1'e bağlı PP2A fosfataz) birbirine karşı tepki gösterdiğini, sırasıyla fosfat gruplarını eklediğini veya yok ettiğini keşfetti.

Duccio Conti, "Aurora-B kinaz ile BubR1'e bağlı fosfataz arasındaki denge insan hücrelerinde doğru kromozom sayılarını korumak açısından önemlidir" dedi.

Hücre bölünmesinin altında yatan moleküler mekanizmaları anlamak bir dizi hastalık ve bozukluğun tedavisinde yardımcı olabilir.

Agresif kanserlerde genellikle düzensiz sayıda kromozomlar görülmektedir. Normal insan hücreleri genellikle 23 çift kromozoma sahiptir; Bununla birlikte, kanser hücreleri 50 veya daha fazla kromozoma sahip olabilmektedir. Anöploidi için altta yatan nedeni spesifik olarak teşhis etmek ve aynı zamanda spesifik olarak anöploidiyi hedeflemek veya tedavi etmek için öncelikle anöploidinin oluşma yapısını anlamak gerekmektedir.

Bazı insanlar anöploidiğe yatkınlık yaratan mutasyonlarla doğarlar. Bu durum, hastaların BubR1 proteininin küçük bir kısmından yoksun olduğu mosaic variegated anöploidi (MVA) 'dir. Bu çok nadir görülen bir durumdur, ancak etkilenen kişiler mikrosefali, büyümenin kısıtlanması, beyin ve sinir sistemi sorunları, gelişimsel gecikme, zihinsel engellilik gibi etkilere sahiptirler ve yüksek kanser riski taşımaktadırlar.

DNA'larında BubR1 geninin bir bölümünden yoksun olan MVA hastalarında Aurora-B kinaz seviyelerinin ne olduğunu görmek yararlı olacaktır. Bu hastalarda BubR1'in kaybına karşı koymak için belki de Aurora-B azaltılabilir. Ayrıca, BubR1 bağlı fosfataz içermeyen hastalarda kromozomların normal olarak yakalanıp yakalanmadığını belirlemek, BubR1 mutasyonları geçiren hastalarda görülen kromozom sayılarındaki ek değişikliklerin üstesinden gelmek için yeni yollar ortaya koyabilir.

Doğurganlık tedavisinde, bu iki proteinin kinetekorlardaki seviyelerini inceleyerek kadın rahimine yerleştirilecek sağlıklı yumurtaları seçerek başarılı bir hamileliğe ulaşma şansını yakalamış olacağız.

Kromozom ayrılma sürecine moleküler bir anlayış ile katkıda bulunan bu çalışma, düzensiz kromozom sayılarıyla bağlantılı çeşitli bozukluklar için prediktif belirteçlerin ve ilaçların hedeflerinin gelecekteki gelişimini destekleyecektir.

Kaynak:

https://phys.org/news/2017-07-human-cells-chromosomes.html
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170728092603.htm

Çeviren ve Derleyen: Behiç Koyutürk

#insan #hücreleri #doğru #sayıda #kromozomu #nasıl #koruyor?