20 Ocak 2024
(Nanowerk HaberleriTokyo Metropolitan Üniversitesi'nden araştırmacılar, homolog rekombinasyon yoluyla DNA onarımı üzerinde çalışıyorlar; burada RecA proteini, sarkan tek sarmallı ucu sağlam çift sarmallara dahil ederek çift sarmallı DNA'daki kırılmaları onarır ve kırılmayı hasarsız diziye göre onarır. RecA'nın tek sarmalı tek bir dönüş bile açmadan çift sarmalın neresine koyacağını bulduğunu keşfettiler.
Bulguları, şu adreste yayınlandı: Nükleik Asit Araştırmaları (“RecA ile çift sarmallı DNA dizisi olmadan homoloji tanıma ve D-döngü oluşumunda ayırma”), kanser araştırmalarında yeni yönler vaat ediyor.
Homolog rekombinasyon için iki rakip model mevcuttur. Bu çalışmanın sonuçları, homoloji araştırması sırasında çift sarmallı DNA'nın çözülmediği bir modeli desteklemektedir. (Resim: Tokyo Metropolitan Üniversitesi)
Homolog rekombinasyon (HR), hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve bakteriler de dahil olmak üzere tüm canlılar arasında paylaşılan, her yerde bulunan bir biyokimyasal süreçtir. Günlük yaşamımızı sürdürürken DNA'mız her türlü çevresel ve içsel strese maruz kalır ve bunların bazıları çift sarmaldaki her iki sarmalın da kırılmasına neden olabilir. Bu felaket olabilir ve yakın hücre ölümüne yol açabilir. Neyse ki İK gibi süreçler bu hasarı sürekli olarak onarıyor.
HR sırasında, sarmaldaki kırılmanın açıkta kalan iki ucundan biri düşerek açıkta kalan tek sarmallı ucu ortaya çıkarır; bu rezeksiyon olarak bilinir. Daha sonra, RecA (veya eşdeğeri) olarak bilinen bir protein, açıkta kalan tek ipliğe ve yakındaki sağlam bir çift ipliğe bağlanır. Daha sonra protein aynı diziyi “arar”. Doğru yeri bulduğunda, iplik istilası olarak bilinen bir süreçte tek ipliği çift sarmal halinde yeniden birleştirir. Kırılan DNA zinciri daha sonra mevcut DNA'yı şablon olarak kullanarak onarılır. HR, çift sarmal kırılmalarının doğru şekilde onarılmasına ve genetik bilgi alışverişine olanak tanıyarak onu biyolojik çeşitliliğin önemli bir parçası haline getiriyor. Ancak RecA'nın hem tek hem de çift iplikçikleri taşıdığında ne olacağı da dahil olmak üzere HR'nin kesin biyokimyasal tablosu henüz net değil.
Tokyo Metropolitan Üniversitesi'nden Profesör Kouji Hirota liderliğindeki bir ekip, HR gibi DNA onarım mekanizmalarını inceliyor. En son çalışmalarında, İK oluştuğunda ne olacağı konusunda iki rakip modeli test etmeye çalıştılar. Bunlardan birinde RecA, "homoloji araştırması" sırasında çift sarmalın bir bölümünü çözer ve burada sarmal istilasının meydana gelmesi için doğru yeri bulmaya çalışır. İkincisinde RecA'nın bağlanmasından sonra gevşeme olmaz; yalnızca iplikçik istilası meydana geldiğinde herhangi bir gevşeme meydana gelir.
Ekip, Tokyo Metropolitan Tıp Bilimi Enstitüsü'nden bir ekiple işbirliği içinde, bunlardan hangisinin gerçekte gerçekleştiğini çözmek için iki yaklaşım benimsedi. İlkinde, çift sarmalı ayıramayan bir RecA mutantı kullandılar; Bunun DNA onarımını etkileyip etkilemediğini görmek için ipliği çözemez. Bunun minimum etkiye sahip olduğu ortaya çıktı. İkincisinde ise sürecin farklı aşamalarında telde ne kadar burulma oluştuğunu ölçmeye çalıştılar. Çözme nedeniyle tespit edebildikleri tek burulmanın homoloji araştırması tamamlandıktan sonra meydana geldiğini buldular; iplikçik istilası meydana geldiğinde. Ekip ilk kez ikinci modelin doğru olduğunu açıkça gösterdi.
Homolog rekombinasyona ilişkin ayrıntılı bilgiler, işler ters gittiğinde ne olacağını anlamak açısından hayati öneme sahiptir. Örneğin, meme kanserinde rol oynayan faktörler (BRCA1 ve BRCA2) aynı zamanda tek sarmallı DNA'nın RecA'nın insan versiyonu olan RAD51'e doğru şekilde yüklenmesinden de sorumludur. Bu, BRCA1 veya BRCA2'de kalıtsal kusurları olan hastalarda yüksek meme kanseri vakalarının altında İK ile ilgili sorunların yatabileceğini düşündürmektedir.
Homolog rekombinasyon için iki rakip model mevcuttur. Bu çalışmanın sonuçları, homoloji araştırması sırasında çift sarmallı DNA'nın çözülmediği bir modeli desteklemektedir. (Resim: Tokyo Metropolitan Üniversitesi)
Homolog rekombinasyon (HR), hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve bakteriler de dahil olmak üzere tüm canlılar arasında paylaşılan, her yerde bulunan bir biyokimyasal süreçtir. Günlük yaşamımızı sürdürürken DNA'mız her türlü çevresel ve içsel strese maruz kalır ve bunların bazıları çift sarmaldaki her iki sarmalın da kırılmasına neden olabilir. Bu felaket olabilir ve yakın hücre ölümüne yol açabilir. Neyse ki İK gibi süreçler bu hasarı sürekli olarak onarıyor.
HR sırasında, sarmaldaki kırılmanın açıkta kalan iki ucundan biri düşerek açıkta kalan tek sarmallı ucu ortaya çıkarır; bu rezeksiyon olarak bilinir. Daha sonra, RecA (veya eşdeğeri) olarak bilinen bir protein, açıkta kalan tek ipliğe ve yakındaki sağlam bir çift ipliğe bağlanır. Daha sonra protein aynı diziyi “arar”. Doğru yeri bulduğunda, iplik istilası olarak bilinen bir süreçte tek ipliği çift sarmal halinde yeniden birleştirir. Kırılan DNA zinciri daha sonra mevcut DNA'yı şablon olarak kullanarak onarılır. HR, çift sarmal kırılmalarının doğru şekilde onarılmasına ve genetik bilgi alışverişine olanak tanıyarak onu biyolojik çeşitliliğin önemli bir parçası haline getiriyor. Ancak RecA'nın hem tek hem de çift iplikçikleri taşıdığında ne olacağı da dahil olmak üzere HR'nin kesin biyokimyasal tablosu henüz net değil.
Tokyo Metropolitan Üniversitesi'nden Profesör Kouji Hirota liderliğindeki bir ekip, HR gibi DNA onarım mekanizmalarını inceliyor. En son çalışmalarında, İK oluştuğunda ne olacağı konusunda iki rakip modeli test etmeye çalıştılar. Bunlardan birinde RecA, "homoloji araştırması" sırasında çift sarmalın bir bölümünü çözer ve burada sarmal istilasının meydana gelmesi için doğru yeri bulmaya çalışır. İkincisinde RecA'nın bağlanmasından sonra gevşeme olmaz; yalnızca iplikçik istilası meydana geldiğinde herhangi bir gevşeme meydana gelir.
Ekip, Tokyo Metropolitan Tıp Bilimi Enstitüsü'nden bir ekiple işbirliği içinde, bunlardan hangisinin gerçekte gerçekleştiğini çözmek için iki yaklaşım benimsedi. İlkinde, çift sarmalı ayıramayan bir RecA mutantı kullandılar; Bunun DNA onarımını etkileyip etkilemediğini görmek için ipliği çözemez. Bunun minimum etkiye sahip olduğu ortaya çıktı. İkincisinde ise sürecin farklı aşamalarında telde ne kadar burulma oluştuğunu ölçmeye çalıştılar. Çözme nedeniyle tespit edebildikleri tek burulmanın homoloji araştırması tamamlandıktan sonra meydana geldiğini buldular; iplikçik istilası meydana geldiğinde. Ekip ilk kez ikinci modelin doğru olduğunu açıkça gösterdi.
Homolog rekombinasyona ilişkin ayrıntılı bilgiler, işler ters gittiğinde ne olacağını anlamak açısından hayati öneme sahiptir. Örneğin, meme kanserinde rol oynayan faktörler (BRCA1 ve BRCA2) aynı zamanda tek sarmallı DNA'nın RecA'nın insan versiyonu olan RAD51'e doğru şekilde yüklenmesinden de sorumludur. Bu, BRCA1 veya BRCA2'de kalıtsal kusurları olan hastalarda yüksek meme kanseri vakalarının altında İK ile ilgili sorunların yatabileceğini düşündürmektedir.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=64466.php
