top of page
  • Yazarın fotoğrafıErsin Demirci

DNA ONARIM MEKANİZMASI

Güncelleme tarihi: 29 Kas 2021

DNA 'da Onarım; Herhangi bir hücre muhafaza bütünlüğü olan bir genetik kodun DNA onarımı sayesin de bir türün hayatta kalmasını sağlar. DNA , yavrular tarafından mümkün olduğunca sadık bir şekilde miras alınır ve gelecekte ki kuşaklara aktarılır. Aynı zamanda kişinin sağlığını da korur. Genetik koddaki mutasyonlar, kansere ve diğer genetik hastalıklara yol açabilir.

Başarılı DNA replikasyonu, iki pürin bazının, Adenin (A) ve Guaninin (G), pirimidin karşılıkları olan Timin (T) ve Sitozin (C) ile eşleşmesini gerektirir . Bununla birlikte, spontan mutasyonlar, replikasyon hataları ve kimyasal modifikasyonlar gibi farklı hasar türleri doğru baz eşleşmesini önleyebilir. DNA bazları çevreleriyle reaksiyona girdiğinde , örneğin farklı bir baz ile tepkimeye girerek hidrolize eder ve yapısını değiştirerek yanlış bir bazla eşleşmesine neden olur. DNA replikasyon makinesi kendi sentezini "düzelttiğinde" kopyalama hataları en aza indirilir, ancak bazen uyumsuz baz çiftleri düzeltme okumasından kaçar. Kimyasal ajanlar bazları değiştirir ve DNA replikasyonuna müdahale eder. Bunlara verilebilecek en güzel örnekler; Bira ve salamura gıdalar gibi ürünlerde bulunan nitrozaminlerdir. DNA alkilasyonuna (bir alkil grubunun eklenmesi) neden olabilir. Oksitleyici maddeler ve iyonize edici radyasyon oluşturmak; Bazları, özellikle guanini oksitleyen hücredeki serbest radikaller . Ultraviyole (UV) ışınları zararlı serbest radikallerin üretilmesine neden olabilir ve bitişik pirimidinleri kaynaştırarak DNA replikasyonunu önleyen pirimidin dimerleri oluşturabilir. İyonlaştırıcı radyasyon ve kemoterapötik ajan bleomisin gibi bazı ilaçlar da DNA'da çift zincirli kopmalar oluşturarak replikasyonu bloke edebilir. (Bu ajanlar aynı zamanda tek zincirli kopmalar da oluşturabilir, ancak bu tür bir hasarın üstesinden gelmek genellikle hücreler için daha kolaydır.) Baz analogları ve interkalasyon ajanları, dizide anormal eklemelere ve silmelere neden olabilir.

* Üç tür onarım mekanizması vardır:

1- Hasarın doğrudan tersine çevrilmesi.

2- Eksizyon onarım.

3- Replikasyon sonrası onarım.


1- Hasarın doğrudan tersine çevrilmesi: Doğrudan ters onarım, hasara özeldir. Örneğin, fotoreaktivasyon adı verilen bir işlemde, UV ışığıyla kaynaştırılan pirimidin bazları, DNA fotoliyaz (ışıkla çalışan bir enzim) ile ayrılır . Alkilasyon olaylarının doğrudan tersine çevrilmesi için, bir DNA metiltransferaz veya DNA glikosilaz, alkil grubunu saptar ve çıkarması ile onarım gerçekleşmeye başlar.


2- Eksizyon onarımı: Spesifik veya nonspesifik olabilir. İçinde ikiye ayrılır.

2. 1. Baz eksizyon onarımı : DNA glikosilazları, eşleşmeyen bazı spesifik olarak tanımlar ve kaldırır.


2.2. Nükleotid eksizyon onarımı: Onarım makinesi, eşleşmeyen bazların neden olduğu çift sarmaldaki çok çeşitli bozulmaları tanır; bu onarım şeklinde, bozuk bölgenin tamamı eksize edilir.



3- Replikasyon sonrası onarım: Lezyonun akışında gerçekleşir, çünkü replikasyon gerçek hasar bölgesinde bloke edilir. Replikasyonun gerçekleşmesi için Okazaki fragmanları adı verilen kısa DNA parçaları sentezlenir. Hasarlı bölgede kalan boşluk , hasarlı olanı onarmak için hasarsız bir kardeş kromozomdan gelen diziyi kullanan rekombinasyon onarımı veya hasarlı ipliği bir dizi şablonu olarak kullanan hataya açık onarım yoluyla doldurulur . Hataya meyilli onarım, hatalı olma ve mutasyona uğrama eğilimindedir.

Genellikle DNA hasar gördüğünde, hücre onarımı beklemek yerine lezyon üzerinde replikasyon yapmayı seçer. (translasyon sentezi). Bu mutasyonlara yol açabilse de, hücre ölümüne yol açan DNA replikasyonunun tamamen durması tercih edilir. Öte yandan, onarım başarısız olduğunda uygun DNA onarımının önemi vurgulanır.

Guaninin serbest radikaller tarafından oksidasyonu, insan kanserinde en yaygın mutasyonlardan biri olan GT transversiyonuna (Kalıtsal nonpolipoz kolorektal kanser ) yol açar.

Kalıtsal nonpolipoz kolorektal kanser, replikasyon sırasında uyumsuzlukları onaran MSH2 ve MLH1 proteinlerindeki bir mutasyondan kaynaklanır. Xeroderma pigmentosum (XP), başarısız DNA onarımından kaynaklanan başka bir durumdur. XP'li hastalar ışığa karşı oldukça hassastır, erken cilt yaşlanması sergiler ve çoğu nükleotid eksizyon onarımına aracılık eden XP proteinleri artık işlev göremediği için kötü huylu cilt tümörlerine eğilimlidir.


** Bu nedenle, DNA moleküllerindeki hataları onarım mekanizmalarını tanımlamaktadır. İnsan hücrelerinde metabolik aktiviteler ve çevresel faktörler (UV ışığı gibi) sonucu günde 1 milyon hücrenin zarar görmesi olasıdır. Bu etkenler, DNA'nın yapısını ve dahası diğer nesillere aktarılan genetik bilgiyi değiştirebilirler. Bu değişimler yararlı olabileceği gibi, ölümcül sonuçlara neden olabilecek kadar da zararlı olabilir. Bu yüzden, bütün canlı hücreleri, evrim süreçleri boyunca nesillere değişmeden aktarılması gereken DNA molekülünü koruma mekanizmaları geliştirmişlerdir.



 

* KAYNAKÇA*




268 görüntüleme

Son Yazılar

Hepsini Gör

תגובות


bottom of page