Moleküler biyoloji - Tıpacı

3. Nisan 2016

Alzheimer Tedavisinde Umut Verici Gelişme

Avustralyalı araştırmacılar, Alzheimer’lı hastalarda hafıza kaybına yol açan beyin yapısındaki nörotoksik amiloid plakları temizleyen ultrason teknolojisi geliştirdi.

Peki Alzheimer hastalığı neden oluşuyor? Alzheimer genellikle amiloid plak ve nörofibriller yumakların lezyon yığılmasından kaynaklı gelişiyor. (Amiloid plak: nöron ve nöron ucu arasında beta-amiloid moleküllerinin kümelendiği yerlerde olur ve yapışkan bir protein çeşidi olduğundan birleşir ve plakları oluşturur. Nörofibriler yumak: nöronların içinde bulunur ve kusurlu tau proteinleri bu yumakların oluşmasına sebep olur.) Bu yumaklar, organel ve gıda maddelerin taşınmasını engelleyen iplikçiklerin (mikrotübül) oluşmasına ve yolun tıkanmasına sebep olur. Bu durumu somutlaştırmak için süpürge makinası örneğini verebiliriz. Makinayı çalıştırdığınızda yerdeki pislikleri vakumlayarak temizler fakat boruyu kıvırırsanız veya geçişi tıkayacak bir cisim içeri kaçarsa artık makina işlevsiz hale gelir.

Bu durum dünya genelinde 50 milyon ve Avustralya’da 343 bin insanı etkilediğinden dolayı en iyi tedavi yönteminin hangisi olduğunu bulmak ve beynimizdeki kusurlu amiloidleri ve tau proteinlerinin nasıl temizleneceğini bulmak neredeyse bir yarış haline geldi. Çünkü hala bu duruma karşı bir çeşit aşı veya önlenebilir bir şey geliştirilebilmiş değil.

Fakat girişte de bahsettiğimiz gibi, Avustralya’da yaşanan son gelişme umut verici. University of Queensland’a bağlı olan Queensland Brain Institute (QBI)’da çalışan araştırma grubunun Science Translational Medicine’da yayınladığı üzere, beyin dokusuna müdahalesiz bir şekilde gönderilen ve terapatik ultrasound denilen bu teknik ile beynimizi bakterilere karşı koruyan kan-beyin bariyeri açılıyor, daha sonra beynimizdeki mikroglia hücrelerini aktif hale getiriyor. Mikroglia hücrelerinin önemli özellikleri ise amiloid gibi zehirli hücreleri temizleyebilmesi. Süpürge örneğinden devam edecek olursak, evinizin yeniden tertemiz olması için yolları açıyor.

Fareler üzerinde yapılan deneyde, farelerin beyin dokularının hiçbir zarar görmediği ve hafıza fonksiyonlarının yüzde 75’e kadar düzelme görüldüğü rapora eklendi. 3 farklı görevle gözlemlenen bu deneyde farelerin labirent çıkış yetenekleri, yeni obje tanıyabilme ve kaçınması gereken yerleri hatırlayabilme yetileri test edildi.

Araştırma grubundan Jürgen Götz bu buluş için çok umutlu olduklarını ve bir sonraki denemeleri daha kompleks olan koyun gibi hayvanlarda deneyeceklerini belirtti. 2017 yılında ise insanlara umut ışığı olacaklarını söylüyor. Dünyada bir çok kişinin bu durumdan etkilendiğini düşünecek olursak, belki de çocuklarımız Alzheimer hastalığının ne olduğunu dahi bilmeyecekler.

Kaynak:

Bilimfili,
ScienceAlert “New Alzheimer’s treatment fully restores memory function”
Gerhard Leinenga and Jürgen Götz Scanning ultrasound removes amyloid-β and restores memory in an Alzheimer’s disease mouse model Science Translational Medicine 11 Mar 2015: Vol. 7, Issue 278, pp. 278ra33 DOI: 10.1126/scitranslmed.aaa2512

3. Nisan 2016

Güneş Kremi, İnsanları Gerçekten de Kanserden Koruyor!

Çoğumuzun yaz tatilinden beklentisi, bronz bir tenle dönmek. Bronzlaşmanın cildimize hasar verdiği gerçeğini görmezden geliyoruz. Oysa bir cilt kanseri türü olan “melanoma”ya yakalanmak için birkaç kötü güneş yanığı geçirmek yeterli. Herkes cilt kanserine yakalanabilir fakat bu riski, alacağımız ufak önlemlerle en aza indirebiliriz. Bunun için güneş kremi sürmeye zaman ayırıp öğle saatlerinde şezlongda güneşlenmeyi bırakarak şemsiyelerin gölgesine çekilmeliyiz.

Maalesef hiçbir güneş koruyucu krem %100 koruma sağlayamıyor. Kremin SPF değerinin yüksek oluşu güneşten daha iyi koruduğu değil daha uzun süre koruduğu anlamına geliyor. Örneğin SPF değeri 30 olan bir kremi güneşe çıkmadan 15 dakika önce sürmek, güneş yanığı olmadan normalden 30 kere daha uzun kalabileceğimiz anlamına gelir. Tam koruma sağlayan tek yöntem ise güneşe çıkmamak. Dolayısıyla çocuklarınız bir dahaki sefere güneş koruyucu sürmek konusunda şikayet ettiklerinde onlara şunu söyleyin: Güneş kremi, onları kanserden koruyan süper kahraman bir gen için kalkan oluyor.

Güneş kreminin yanıklardan koruduğu genel olarak kabul görmüştür ama bugüne kadar güneş kreminin cilt kanserini önlemekteki etkinliği ile ilgili akademik bir tartışma vardı. Bilindiği üzere, SPF (Solar Protection Factor- Güneş Koruma Faktörü) içeren güneş kremleri cildin ultraviyole B (UV-B) ışınlarından korunmasına yardımcı olur. UV-B ışınlarının güneş yanıklarına sebep olduğu biliniyordu. Fakat yeni araştırmalar bizlere UV-B’nin yanı sıra Ultraviyole A’nın da (UV-A) güneş yanıkları, cildin yaşlanması ve cilt kanserlerine sebep olduğunu gösterdi. Geniş spektrumlu yani hem UV-A hem UV-B’den koruyan, SPF’si minimum 30 olan ve suya dayanıklı güneş kremlerinin kullanılması öneriliyor. Örneğin SPF 30, UVB ışınlarının %97’sini bloke eder ve iki saatte bir yenilenmelidir. Yine de bu verilere, aralıklarla bilim insanları tarafından meydan okunmaktadır. Fakat bir diğer araştırma, güneş kremlerinin gerçekten de kansere karşı etkili olduğunu net bir şekilde ortaya koymayı başarıyor.

QUT (Queensland University of Technology) araştırmacıları, güneş kreminin üç cilt kanser türüne %100 koruma sağladığını buldu. Bunlar; BHK (bazal hücreli karsinom), SHK (skuamöz hücreli karsinom) ve malign melanom. Araştırmanın başındaki Dr. Elke Hacker’a göre güneş kremi, cilt kanserine yol açan etkenlerin %100’üne karşı bir koruma sağlamıyor ama p53 genine koruma kalkanı oluyor ki bu gen derideki deformiteleri iyileştirmeye ve kanseri önlemeye uğraşıyor.

“Derimiz güneşten dolayı deforme olduğunda, p53 geni o deformiteyi tamir eder ve böylece cilt kanseri oluşumunu önler. Ama cilt sürekli bir zarar görüyorsa, p53 geni mutasyona uğrar ve işini yapamamaya başlar; güneş yanıklarını artık tedavi edemez ve bu koruma olmadığı zaman cilt kanseri oluşmaya daha yatkındır.”

Çalışma, güneş ışığının insan derisindeki kremli ve kremsiz etkilerine baktı. Sonuç olarak, ışık gören alanlara düzgün bir şekilde güneş kremi (30SPF+) uygulandığında UV kaynaklı cilt hasarı bulamadılar. Dr. Hacker şöyle diyor:

“Melanom en öldürücü cilt kanseri türü. Araştırmalar gösteriyor ki, melanositlerin ( cilt için hücre üreten pigment) çok fazla güneşte kaldıktan sonra zarar görmesi cilt kanseri gelişiminde büyük rol oynuyor.”

Dr. Hacker, araştırmada ciltteki moleküler değişimlere karar vermek için, UV ışınlarına mazur bırakmadan önce ve sonra,güneş kremli ve kremsiz 57 kişiye bir seri cilt biyopsisi yapıldığını söyledi. Şöyle devam ediyor:

“İlk olarak, insanların ışıma görmeyen derilerinden ufak biyopsi parçaları aldık. Sonra iki deri bölgesini hafif yakıcı dozda UV ışığına maruz bıraktık, bölgelerden biri kremli biri kremsizdi. Sonra tekrardan biyopsi için iki taraftan da doku aldık. 24 saat sonra, biyopsileri tekrarladık ve alınan örnekleri karşılaştırdık. 24 saat sonra güneş kremi uygulanan deri örneğinde herhangi bir DNA değişikliği veya p53 geninde bir etki yoktu. Avustralya’da, güneş kremi kullanımı ve eriteme (cilt kızarıklığı) karşı koruyucu özelliği konusunda yüksek standartlarımız var. Ama bu çalışma kızarıklığın da ötesine bakıyor, UV maruziyeti güneş kremi kullanırken ciltte moleküler bir değişikliğe (bu değişiklikler BHK, SHK ve malign melanoma bağlanıyor) neden oluyor mu olmuyor mu anlamak için. Moleküler bir değişiklik olduğu zaman,bu cilt kanseri gelişimini arttırıyor.”

Dr. Hacker çalışmanın ayrıca UV ışığına mazur kalmanın moleküler tepkileri üzerine temel ölçüm ve güneş sonrası yanıkların tedavisinin araştırılmasında kullanılacağını da ekledi.

Queensland Kanser Konseyi sözcüsü Katie Clift ise, araştırmanın Queensland’de (dünyada en yüksek cilt kanseri oranı olan yer) “Sunsmart” mesajını güçlendirdiğini söyledi.

“Bütün Queensland’lilerin Sunsmart alışkanlıklarını benimsemeleri kaçınılmaz. Her gün dışarı çıkıyorlar ve Güneş Devleti’ndeler, hangi mevsim olursa olsun.”

Queensland Kanser Konseyi, 30SPF ve üstü geniş spektrumlu, suya dayanıklı güneş kremi kullanımını ve her iki saatte bir yenilenmesini tavsiye ediyor.

“Güneş koruyucuyu düzgün bir şekilde uygulamak önemli. Yetişkinler, yarım çay kaşığından biraz fazla güneş kremini yüzlerine,her iki koluna,boynuna,kulaklarına ve bir çay kaşığından biraz fazla güneş kremini de bacaklara,sırta ve gövdenin ön tarafına sürmeliler. Ayrıca güneş kreminin etkisini güneşten koruyan kıyafetlerle tamamlamak da çok önemli. Bunun için geniş kenarlı bir şapka ve güneş ışığının geçmesini engelleyecek şekilde yüzü saran bir güneş gözlüğü en iyileridir.”

Hazırlayanlar: Elif Elçin ve Hoşnaz Tuğral (Evrim Ağacı)

Kaynaklar ve İleri Okuma:

21. Mart 2016

Araştırmacılar Sperm Hareketini Arttıran Molekülü Tanımladı

Araştırmacılar sperm hareketliliği için gerekli olan molekülü tanımladı. Bu sayede doğum kontrolü ve kısırlık tedavileri için geliştirme yapılabilecek. Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) tarafından fon desteği alan çalışmada sperm hücrelerinin aktivitesini arttırarak yumurtaya ulaşmasını sağlamak için gerekli olan hücresel anahtar keşfedildi. Bu gelişme sayesinde spermlerin hareketliliği sağlanarak kısırlık tedavileri ya da erkekler için doğum kontrolü tedavileri geliştirilebilecek.

Erkek üreme yolunun içindeki olgun spermlerin kısıtlı hareket kabiliyeti vardır. Bu hareket kabiliyetine rağmen, spermler dişi üreme yoluna girdiklerinde yeterli itiş gücüne sahip değillerdir. İşte spermler bu inanılmaz yolcuklarına başladıklarında ,ilk olarak yumurta tarafından salımlanan progesteron hormonuyla aktive edilmek zorundadır.

Science dergisinde yayınlanan araştırmada, progesteronun alfa/beta baskın protein 2 (ABHD2) ile bağlanması gerekir. Bu da sperm hücresinin dışında bulunur. Araştırma Kaliforniya Berkeley Üniversitesi, Yale Üniversitesi Tıp Fakültesi tarafından yürütüldü.

“Bu spermin dişi üreme yolunda, nasıl süper hareketli olduğunu açıklamak için önemli bir gelişmedir. ABHD2’yi bloke edecek yeni bileşenler geliştirerek, spermin yumurtaya ulaşmasını engelleyecek yeni kontraseptif metotlar geliştirebilir, ” diyor Doç. Dr. Stuart Moss, Aynı şekilde enzimin baypas yapabilecek ya da iyileştirebilecek bir tedavi geliştirerek spermin hareket kabiliyetini arttıracak kısırlık tedavi yöntemleri geliştirilebilir.

Kaynak :

GerçekBilim
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160317150807.htm

Referans : M. R. Miller, N. Mannowetz, A. T. Iavarone, R. Safavi, E. O. Gracheva, J. F. Smith, R. Z. Hill, D. M. Bautista, Y. Kirichok, P. V. Lishko.Unconventional endocannabinoid signaling governs sperm activation via sex hormone progesterone. Science, 2016; DOI:10.1126/science.aad6887

20. Mart 201625. Şubat 2024

Alzheimer’ı Engelleyebilecek İmplant Geliştirildi

Alzheimer hastalığı ile ilgili en son gelişmede, EPFL’den (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) bilim insanları, hastanın bağışıklık sistemini hastalığa karşı uyarabilen implant edilebilir (yerleştirilebilir) kapsül üretmeyi başardıklarını açıkladı.

Alzheimer hastalığının gelişimi ile ilgili hipotezlerden birisine göre, hastalığın sebeplerinden birisi amiloid beta (amyloid-β) proteininin beynin farklı yerlerden aşırı birikmesidir. Bunun sonucunda da nöronlar için zehirli (toksik) etkiler gösteren protein plakların oluşmasına sebep olmaktadır.

Bu plaklarla baş etmenin en etkili yöntemi amiloid-β proteinlerini hedefleyip onlara bağlanabilecek antikorları kullanmaktır. Çünkü antikorlar bağışıklık sistemini, kendi bağlandıkları şeye saldırıp yok etmeleri için uyarabilmektedir. Bu tedavi biçiminden maksimum verimlilik sağlamak için ilk bilişsel düşüşlerin yaşanmasından daha önce uygulanması gerektiği düşünülüyor. Böylelikle Alzheimer hastalığının öncülü olabilecek bilişsel yetenek azalmaları, demansiya gibi rahatsızlıklar dahi, plak oluşumu engelleneceği için önlenebilir olacaktır. Ne var ki, bu terapi üst üste aşı enjeksiyonları uygulanmasını gerektirdiğinden belirli yan etkiler üretebiliyor.

Şimdi ise EPFL’den bilim insanları antikorları sürekli iğnelerle deri altına vermek yerine, sürekli ve güvenli biçimde hastanın beyninin içine antikorları salgılayabilecek implant geliştirmeyi başardı ve bulgularını Brain dergisinde yayımladı.

Patrick Aebischer’in EPFL’deki laboratuvarında amiloid-β’ya karşı antikorlar üretmek üzere genetik olarak modifiye edilmiş hücreleri barındıran kapsüller üretildi. Derinin altındaki dokuya yerleştirilen kapsüllerden, kan dolaşımının içine sürekli biçimde kapsülün içindeki hücreler tarafında sentezlenen antikorlar salınıyor. Bu antikorlar daha sonra kan-beyin bariyerini (blood-brain barrier) aşarak hedefleri olan amiloid-β plaklarına ulaşıyorlar.

alzheimer-engelleyen-implant-bilimfilicom — Görselin üst panelinde açık mavi renkte görülen kapsül içerisinde antikor üreten (pembe ile gösterilen) hücreleri barındırıyor ve kafa derisinin altına yerleştiriliyor. Aşağı kısımda ise (solda) kapsülle tedavi edilmeyen beyindeki amiloid beta plakları siyah noktalarla gösterilirken, (sağda) kapsül ile terapiden sonra amiloid betaların miktarındaki gözle görülür azalma gösteriliyor. Telif : Patrick Aebischer (EPFL)

Kapsülün temeli 2014 yılında Aebischer’in laboratuvarında yayımlanan dizayna dayanıyor. Birbirine polipropilen film ile tutturulan iki geçirgen zardan oluşan kapsül makrokapsülleme cihazı (ing. macroencapsulation device) olarak anılıyor. Kapsülün toplam uzunluğu 27 milimetre, eni 12 milimetre ve kalınlığı 1.2 milimetre ve hücre büyümesini kolaylaştıran hidrojel barındırıyor.

Kapsülün içindeki hücreler ise çok büyük bir önem arz ediyor. Bu hücrelerin hem antikorları üretebilmeleri gerekiyor hem de yerleştirildikleri canlının bağışıklık sistemini kendi üzerlerine çekmemek için o bireye biyolojik olarak uyumlu olmaları gerekiyor. Bu ikinci sorun her transplant işleminde aşılması gereken bir sorundur. Tam da bu noktada kapsülün zarları devreye giriyor ve hücreler için bireyin bağışıklık sistemine karşı bir kalkan görevi görüyor. Bu koruma sayesinde bir tek donörden alınacak hücreler birden fazla hasta için kullanılabilir hale geliyor.

Kapsülün içine yerleştirilmeden önce hücreler, özel olarak amiloid-β proteinlerini tanıyarak hedefleyebilecek antikorları (savunma molekülleri) üretmek üzere genetik olarak modifiye ediliyor. Bu hücreler tercihen kas dokusundan alınıyor ve dışlarını kaplayan geçirgen zar, kapsülün çevresinden gerekli olan besinlerin ve moleküllerin kapsül içine alınmasını sağlıyor.

Fareler üzerinde test edilen mini-cihaz büyük bir başarı gösterdi. Alzheimer hastalığını simüle edecek biçimde üretilen fareler üzerinde yapılan deneylerde, beyindeki amiloid-β plaklarında ciddi bir azalma gözlemlendi. Dahası, 39 haftalık süre boyunca kapsülden yayılan antikorlar sayesinde beyinde daha fazla amiloid-β plağı oluşmadığı tespit edildi. Tedavi sayesinde ayrıca, Alzheimer’ın işaretlerinden biri olan amiloid-tau proteininin fosforilasyonunda da azalma görüldü.

Bağışıklık sistemini; güvenli, sağlıklı ve sürekli biçimde antikorlar vererek uyarmayı ve bu yolla da Alzheimer hastalığının biyoişaretlerinin miktarlarında azalmayı sağlayan bu yöntemin, diğer nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde de kullanılabileceği öngörülüyor.

Kaynak :

Bilimfili,
Aurélien Lathuilière, Vanessa Laversenne, Alberto Astolfo, Erhard Kopetzki, Helmut Jacobsen, Marco Stampanoni, Bernd Bohrmann, Bernard L. Schneider, Patrick Aebischer. A subcutaneous cellular implant for passive immunization against amyloid-β reduces brain amyloid and tau pathologies. Brain, 2016; aww036 DOI:10.1093/brain/aww036

19. Mart 201619. Mart 2016

Kanser tedavisinde dönüm noktası

ABD’deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, kanser tedavisinde dönüm noktası teşkil edecek bir buluşa imza attı. Araştırmayı yürüten biyoloji profesörü Frank Gertler, bazı göğüs kanseri hastalarının vücutları üzerinde ekibiyle yaptıkları incelemeler sonucunda, vücutta oluşan kanser hücresinin nasıl yayıldığını ve vücudu sardığını tespit ettiklerini açıkladı. Kanser hücrelerinin yayılmadan önce şekil değiştirdiğini belirten Gertler, bu hücrelerin daha sonra vücutta çokça bulunan ve “MenalNV” olarak adlandırılan bir proteinle temas ederek yayıldığını ve kan damarlarının etrafında toplandığını ifade etti.

FARELER ÜZERİNDE DENENDİ
Kanser hastalığı ölümlerinin yüzde 90’ının, kanser hücrelerinin yayılmasından kaynaklandığını vurgulayan Gertler, “Elde ettiğimiz bulgu gerçekten son derece gelecek vaat ediyor. Hücrelerin yayılmasına yol açan MenalNV proteinlerini nasıl engelleyeceğimiz üzerinde çalışacağız” dedi. Genetik olarak MenalNV proteinlerinin vücuttan alınmasının mümkün olduğunu dile getiren Prof. Gertler, bu şekilde kanser hücrelerinin tümör oluşturması durumunda bile vücuda sıçrayıcı özelliğini yitireceğini ifade etti.

MIT ekibinin araştırmasını kaleme alan Doktor Madeline Oudin, şu an kanser hücresinin yayılmasının sebebi olduğu kanıtlanan MenalNV proteinlerinin alınması işlemini bir fare üzerinde denediklerini söyledi. Eğer bu süreç başarılı olursa göğüs kanserini tamamen tedavi etmenin mümkün olacağını belirten Oudin, daha sonra aynı tedavi yöntemini diğer türlü kanser hastalıkları üzerinde de uygulamayı deneyeceklerini ifade etti.

Kaynak:

1. M. J. Oudin, O. Jonas, T. Kosciuk, L. C. Broye, B. C. Guido, J. Wyckoff, D. Riquelme, J. M. Lamar, S. B. Asokan, C. Whittaker, D. Ma, R. Langer, M. J. Cima, K. B. Wisinski, R. O. Hynes, D. A. Lauffenburger, P. J. Keely, J. E. Bear, F. B. Gertler. Tumor cell-driven extracellular matrix remodeling enables haptotaxis during metastatic progression.Cancer Discovery, 2016; DOI: 10.1158/2159-8290.CD-15-1183

3. Mart 2016

Parkinson Hastalığı ve El Titremesi Geni Bulundu

Bilim insanları Parkinson hastalığı ve esansiyel tremor gelişiminden sorumlu geni buldular. Bu buluş ile insanlarda en sık gözüken iki farklı hareket bozukluğunun ortak sebebi ilk kez tanımlanıyor. Yeni tedavilerin önü açılabilir.

Özellikle bir iş yaparken ellerin titremesi (esansiyel tremor) insanlarda görülen en sık hareket bozukluğu. Ciddi bir maluliyet sebebi. Tüm dünyada yaklaşık yüzde 1, yaşlı gruplarda yüzde 4 gibi sık oranlarda olduğu biliniyor. Avrupa Birliği’nde yaklaşık 14 milyon, ABD’de 10 milyon esansiyel tremor hastası olduğu tahmin ediliyor. Ülkemizde ise bu sayının en az 1,5-2 milyon kişi düzeyinde olması bekleniyor.

Parkinson hastalığı ise hareket bozuklukları listesinde ikinci sırada bulunuyor. Gelişmiş ülkelerde binde 30, 60 yaş üzerinde yüzde 1 ve 80 yaş üzerinde yüzde 4 gibi oranlara ulaşabiliyor. Tüm dünyada yaklaşık 7 milyon Parkinson hastası olduğu hesaplanıyor.

Klinisyenler 1800’lerin sonlarından beri el titremesi olan insanların bir bölümünün daha sonra Parkinson hastalığına yakalandıklarını biliyorlardı. Ama bu ilişkinin temeli nörolojinin bilinmeyenleri arasında yerini koruyordu.

Bilkent Üniversitesi ve University of Washington araştırmacıları, Hacettepe ve Ankara Üniversitesi’nden klinisyenlerle yaptıkları ortak araştırma kapsamında yaklaşık 400 yıldır Orta Anadolu’da yaşadığı bilinen bir ailede bu sorunun yanıtını buldular.

Araştırma ekibi aralarında akrabalık bulunan, bunun yanında el titremesi ve Parkinson hastalığı görülen bu büyük ailenin altı nesline ulaşarak tüm genom dizilemesi yaptılar. Kapsamlı aile ağacı çizimleri ve nörolojik incelemeler yürüttüler. Yaklaşık 5 yıl süren, bu aile yanında 55 adet farklı büyük ailenin de karşılaştırmalı incelemesi sonucunda mitokondrilerde görev yapan bir serin proteaz olan HTRA2 geninin her iki hastalığın da ortak nedeni olduğunu gösterdiler.

HTRA2 geninde bulunan mutasyonun farelerde de Parkinson hastalığına benzer bulgulara neden olması güçlü ve bağımsız bir delil olarak dikkat çekti.

Hastalık geninin hem anne hem de babadan birlikte kalıtılması durumunda el titremeleri 10-20’li yaşlardabaşlayıp yaklaşık 30 yıl içinde Parkinson hastalığı ile sonuçlanıyor. Her iki hastalığın da beyin hücrelerinin ve özellikle dopamin üreten hücrelerin dejenerasyona uğramasından kaynaklandığı, dopamin maddesinin insanların hareket kabiliyetleri ve bunun yanında ruh halleri ile ilgili oldukları daha önce yapılan araştırmalarda ortaya konmuştu.

Araştırmanın sorumlu yazarlarından Bilkent Üniversitesi, UNAM Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi öğretim üyesi Dr. Ayşe Begüm Tekinay “Şimdi yaklaşık 100 ailede yeni genleri araştırıyoruz. Bunun için TÜBİTAK tarafından desteklenen bir projemiz bulunuyor” dedi.

‘Araştırmaların açtığı yol’

Akraba evliliklerinin nadir genetik hastalıkların genlerinin bulunmasına katkıda bulunduğu biliniyordu. Ama toplumda sık gözüken nörodejenerasyon, obezite, diyabet gibi kompleks hastalıkların genlerinin bulunmasına da akraba evliliklerinin bu derece güçlü bir katkıda bulunması beklenmiyordu.

Araştırmanın yöneticilerinden olan, Türkiye Bilimler Akademisi üyesi ve Bilkent Üniversitesi Fen Fakültesi DekanıProfesör Tayfun Özçelik “Kuvvetle inanıyorum ki kompleks hastalıklarla ilgili yeni hastalık genlerini önümüzdeki dönemde aydınlatmaya devam edeceğiz” dedi. Halen Parkinson hastalığı veya el titremesi için kesin bir tedavi metodu bilinmemekte. Bazı ilaçların ve derin beyin uyarısının bazı semptomları azalttığı ise hastalıklardan etkilenen kişiler için yegane ümit kaynağı.

Amerikan Bilimler Akademisi üyesi, University of Washington öğretim üyelerinden ve Lasker ödülü sahibi ünlü genetikçi Professor Mary-Claire King ise “Dr. Tekinay’ın araştırmaları bilim dünyası için yeni bir umut oldu, Bilkent, Hacettepe ve Ankara Üniversitesi ekiplerinin Parkinson hastalığı ve el titremesi alanlarına çok değerli katkıları olmakta, bunun gelecekte artarak devam edeceğine, tedavinin önünü açacağına inanıyorum” dedi.

Araştırma, Proceedings of the National Academy of Sciences ‘da yayınlandı.

Kaynak:

Bilimfili,
Bilkent Üniversitesi, http://www.bilkent.edu.tr/bilkent-tr/information/mbg_genbulusu.html
Hilal Unal Gulsuner, Suleyman Gulsuner, Fatma Nazli Mercan, Onur Emre Onat, Tom Walshb, Hashem Shahine, Ming K. Leeb, Okan Doguf, Tulay Kansug, Haluk Topalogluh, Bulent Elibol, Cenk Akbostancic, Mary-Claire King, Tayfun Ozcelika, and Ayse B. Tekinay Mitochondrial serine protease HTRA2 p.G399S in a kindred with essential tremor and Parkinson disease Proceedings of the National Academy of Sciences vol. 111 no. 51 > Hilal Unal Gulsuner, 18285–18290, doi: 10.1073/pnas.1419581111

17. Ocak 2016

Gen kopya sayısı (CNV)

Sinonim: kopya sayısı varyantları(CNV), kopya sayısı polimorfizmleri(CNP), Copy number variation (kurz CNV, deutsch Kopienzahlvariation), Erbguts (kurz SV, englisch structural variation)

Genlerin tamamen silinmesi veya tam tersi genin bir biri ardına eklenerek sayısının artması ile genin fazlaca protein sentezler ya da hiç sentezlemez hale gelmesi durumunu anlatan terim.

29. Aralık 2015

Proteinlerin; DNA veya RNA’ya İhtiyaç Olmaksızın, Diğer Proteinlerin Üretimini Yönetebileceği Gösterildi!

Herhangi bir biyoloji ders kitabını açın ve öğreneceğiniz ilk şey DNA’nın proteinleri oluşturacak bilgileri barındırdığıdır. Proteinler, vücudumuzdaki işlerin büyük bir kısmını yapan ufak kimyasallardır. 2 Ocak 2015’te Science dergisinde yayımlanan bir makale, ders kitaplarımızdaki bilimi sarsacak bir keşfe imza atıyor: proteinlerin yapıtaşları olan aminoasitlerin hem DNA’ya, hem de protein üretiminde kilit rolü olduğu düşünülen mesajcı RNA’ya (mRNA) ihtiyaç duymaksızın bir araya gelerek proteinleri oluşturabiliyorlar. Araştırmacılar, bir proteinin bir diğer proteinin nasıl oluşacağını gösteren bir örneği gözlemeyi başardılar. Utah Üniversitesi Biyokimya Bölümü doktora sonrası araştırmacısı Peter Shen şöyle söylüyor:

“Bu şaşırtıcı keşif, biyoloji hakkındaki bilgilerimizin ne kadar eksik olduğunu gösteriyor. Doğa, bizim fark ettiğimizden çok daha fazlasını yapabilecek kapasiteye sahip.”

Bu keşfin ne anlama geldiğini algılayabilmek için, hücreyi iyi çalışan bir fabrikaya benzetebiliriz. Ribozomlar proteinleri üreten üretim hatlarında çalışan makinalardır. Bunlar, genetik koddaki bilgiler çerçevesinde aminoasitleri birbirlerine bağlayarak proteinleri üretirler. Bir şey ters giderse, ribozomun çalışması aksayabilir ve bu noktaya “kalite kontrol ekibi” gelir. Bu karışıklığı düzeltmek için, ribozom parçalarına ayrılır, içeriği parçalanarak atılır ve kısmen üretilmiş, sorunlu protein geri dönüştürülür.

Fakat bu yeni araştırma, bu kalite kontrol ekibinde bulunan ve maya mantarından insana kadar sayısız türde korunmuş halde bulunan Rqc2 isimli bir proteinin şaşırtıcı bir görevini gösterdi. Tamamlanmamış (sorunlu) protein geri dönüştürülmeden önce Rqc2 ribozomların proteine toplamda 20 adet bulunan aminoasitlerden 2 tanesini eklemesini sağlıyor: alanin ve threonin. Üstelik bunu tekrar tekrar ve rastgele bir sırada yapıyor. Bunu, otomatik bir üretim hattının, komutlarını yitirmesine rağmen üretime devam etmesi gibi düşünebilirsiniz. Alabildiği ne varsa alıyor ve ürünün üzerine takıştırıveriyor. Bir araba üretim hattı gibi düşünecek olursanız, arabaya rastgele korna, tekerlek, tekerlek, korna, korna, korna, tekerlek, korna, tekerlek eklemek gibi… San Francisco Kaliforniya Üniversitesi’nden Doç. Dr. Adam Frost şöyle söylüyor:

“Bu durumda, normalde mRNA’nın yapması gereken görevi yapan bir protein görüyoruz. Bu keşfe bayıldım, çünkü proteinlerin yapabileceklerini düşündüğümüz şeylerin sınırını bulanıklaştırıyor.”

Tıpkı ekstra kornalar ve tekerleklerden oluşan yarım yamalak tamamlanmış bir arabanın görüneceği gibi, rastgele gibi gözüken bir sırada alanin ve threonin eklenmiş bir protein de tuhaf gözüküyor. Ve normalde, düzgün çalışmaması gerekir. Ancak tamamen anlamsız gözüken dizilim, belli başlı işleri yerine getiriyor. Bu kod, yarı-tamamlanmış proteinin yok edilmesi gerektiğini veya ribozomun düzgün çalışıp çalışmadığını anlamaya yarayan bir deneme üretiminin parçası olacağını belirlemeye yarıyor. Eldeki kanıtlar, Alzheimer, ALS ve Huntington gibi nörodejeneratif hastalıklarda bu sürecin sorunlu işlediğini gösteriyor. Stanford Üniversitesi’nden Dr. Onn Brandman şöyle söylüyor:

“Bu çalışmanın çok sayıda ilginç uygulama alanı bulunuyor ve eğer ki merakımızı takip etmeseydik, bunların hiçbirini bilmiyor olacaktık. Keşfi mümkün kılan asıl itici güç, gördüğünüz bir şeyi incelemektir ve biz de bunu yaptık. Bunun yerini alabilecek hiçbir şey yoktur ve var olmayacak.”

Araştırmacılar öncelikle kendi gözleriyle gördüklerini sıradışı bir olgu olarak nitelediler. Cryo-elektron mikroskopisi adı verilen bir yöntemi hassasça ayarlayarak anlık dondurmayı mümkün kıldılar ve sonrasında kontrol düzeneğini iş başında gözlemeyi başardılar. Frost şöyle söylüyor:

“Rqc2’yi iş başında gözlemeyi başardık. Ancak fikir öylesine uç bir fikirdi ki… Bunu ispatlama yükümlülüğü bizim omuzlarımızdaydı.”

Hipotezlerini doğrulamak için çok kapsamlı biyokimyasal analizler yaptılar. Yeni RNA dizileme teknikleri, Rqc2/ribozom kompleksinin durmuş protein üretimlerine aminoasit ekleme potansiyeli olduğunu gösterdi. Çünkü bunlar, aynı zamanda ribozomlara aminoasitleri taşıyan tRNA’lara da bağlanabiliyorlar. Gördükleri belirli tRNA’lar sadece alanin ve threonin aminoasitlerini taşıyorlardı. Bu sorunlu oldukları için üretimi durmuş proteinlerin uzun alanin ve threonin zincirleri olduğunu göstermeleri ise, bulgularını tartışmasız gerçek kıldı. Frost şöyle söylüyor:

“Şimdiki işimiz bu sürecin nerede ve ne zaman gerçekleştiğini bulmak… Ve düzgün çalışmadığında neler olduğunu…”

Hazırlayan: ÇMB (Evrim Ağacı)

Görsel: Sarı renkli Rgc2 proteini, koyu mavi ve turkuaz renkli tRNA molekülüne bağlanmış. Ortadaki parlak nokta, eklenen aminoasidi gösteriyor. Yeşil renkli bölge, yarı-üretilmiş protein. Beyaz kısımlarsa ribozom.

Kaynak:

Phys.org
Rqc2p and 60S ribosomal subunits mediate mRNA-independent elongation of nascent chains. Peter S. Shen, Joseph Park, Yidan Qin, Xueming Li, Krishna Parsawar, Matthew H. Larson, James Cox, Yifan Cheng, Alan M. Lambowitz, Jonathan S. Weissman, Onn Brandman, Adam Frost. Science, Jan. 2, 2015. www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1259724

1. Kasım 2015

Western blot

Sinonim: protein immunoblot, Westernblot, Immunblot

Tekniğin kökeni 1979’da Friedrich Miescher Enstitüsündeki Harry Towbin’in laboratuvarına dayanır.Bu tekniğin ismi W. Neal Burnette tarafından verilmiştir, “Southern blot“(Güney lekesi) DNA üzerinde , “Northern Blot” (Kuzey lekesi) RNA üzerine tekniklerdir.Protein üzerine olan bu teknikte, bu iki teknik isminden yola çıkarak Western blot(Batı lekesi) adını almıştır.

Hem teşhis hem deneysel viroloji alanında kullanılır.Başta HIV enfeksiyonları olmak üzere Hepatit B gibi virüs enfeksiyonlarında teşhis amaçlı kullanılır.

Testin Uygulanışı:

Protein(antijenler) ilk önce jel elektroforezisine şekil 1’deki gibi pipetle konur.
Uygun prosedür gerçekleştirilip, elektirik uygulanınca, proteinler elektrik yüklerine ve kitlelerine göre jel üzerinde şekil 2’deki gibi hareket ederek şekil 3’ü oluşturur.
Jel şekil 4 ‘deki gibi yerleştirilerek elektrik verilir, böylelikle jel içindeki proteinlerin membrana(nitro selülöz zar) transferi gerçekleştirilir.
Şekil 2

Membran üzerindeki nonspesifik bağlanma bölgeleri bloke edilir. Bloke etmek için süt veya sığır serum albumini kullanılır.
Şekil 3

Şekil 4

Membrana bu aşamada birincil antikor eklenir, yani teşhis için yapılırsa test incelenecek serum eklenir.Ardından fazla antikorların membrandan uzaklaşması için yıkama yapılır.
ikincil antikorlar eklenerek, birincil antikorlara bağlanması sağlanır ve ardından tekrar yıkama gerçekleştirilir.
Renklendirme için enzim işaretleyici kromojenik substrat eklenir ve yıkama gerçekleştirilir. şekil 5’deki gibi reaksiyonlar tamamlanır.
Şekil 5

Eğer serum içindeki antikorlar HIV virüsünün p24 ve gp41 bileşenlerine karşı tepki gösterirse, zar üzerinde renklenme oluşur.
HIV- western blot testinin pozitif olarak değerlendirilebilmesi için en az iki protein bandının pozitif olması gerekir.Bu bantlardan biri, env-bölgesi(gp41, gp120, gp160), diğeri de pol bölgesi(p32, p51, p66) veya gag bölgesinden(p17, p24, p55) olmak zorundadır. Eğer bu koşulları dolldurmazsa, örnek belirsiz olarak değerlendirilir. Ardından en erken 4 hafta sonra test tekrar edilmelidir, eğer sonuç değişmezse yüksek olasılıkla HIV negatifdir. Fakat 6 ay sonra test tekrar edilir, sonuç tekrardan değişmez ise, serumda HIV enfeksiyonu için kanıt olmadığı hükmüne varılır. Ayrıca serumu kontrol edilen kişinin, kan, kan ürünleri veya organ bağışlamaması gerekir.
Şekil 6 ve Şekil 7’de HIV-western blot sonuçları gösterilmiştir, ilk çizgiler pozitif-kontrol, ikinci çizgiler negatif-kontroldür. sgp105 ve gp36 bantları HIV2 bantları, diğerleri HIV1 bantlarıdır.
1. sıra pozitif-kontrol, 2. sıra negatif-kontrol, 3. sıra HIV2 pozitif ve HIV1 belirsiz, 4. sıra HIV1 pozitif, 5. sıra negatif, 6. sıra HIV1 pozitif, 7. sıra HIV1 pozitif ve HIV2 belirsiz

western blot 4 — 1. sıra pozitif-kontrol, 2. sıra negatif-kontrol, 3. sıra negatif, 4. sıra HIV1 pozitif, 5. sıra HIV1 pozitif, 6. sıra belirsiz.

HIV antikorları hem ELİSA hemde Western-blot ile tespit edilebilir. ELISA testinin avantajı yüksek duyarlılığı, dezavantajı özgüllüğün düşük olmasıdır. Bu sebeble elisa testinde yanlış pozitif sonuçlar çıkabilir. Diğer yandan Western Blot testi yüksek özgüllüğe ve düşük duyarlılığa sahiptir. Bundan dolayı tanı için elisa testi kullanılır. Eğer pozitif sonuç çıkarsa ikincil ELISA ile doğrulanır. Eğer ikinci testin sonucu doğru çıkarsa Western blot ile onaylanır, eğer western blot testi de pozitif çıkarsa, ikinci bir serum örneği ile tasdik edilir.

24. Eylül 201524. Eylül 2015

Gerçek zamanlı PCR

Sinonim: real-time polymerase chain reaction, quantitative Echtzeit-PCR, real-time quantitative PCR (qPCR, Real Time Detection PCR, RTD-PCR)

Bu yöntem klasik PCR prensibine dayanır. Farkı her PCR döngüsünde Floresans yardımıyla kantitatif ölçümler yapmasıdır. Bundan dolayı ismi ingilizcede; Real time (gerçek zamanlı)dır. Prob adı verilen floresanlı renklendirici(Etidyum bromür, SYBR® yeşil) ile birleşik üçüncül özgül primerin DNA kopyalarına bağlanır. Floresan ışığı PCR ürünleriyle artar.

PCR sonucunu jel elektrofezi yardımıyla analiz etmeye gerek kalmadan, bilgisayarda veriler eğri şeklinde hemen gösterilir.