Bölünerek üreyen her hücre, bölünmeden önce tıpkı yola çıkmadan önce hazırlıkların tamamlanması gibi, kendi DNA’sının bir kopyasını daha üreterek oluşturacağı iki hücreye de aynı DNA’dan sağlamayı garanti altına alır. DNA eşlenmesi denen bu süreç ile aynı anda da DNA çalışmaya ve genlerinden proteinler sentezlemeye devam eder. Bölünmeye yakın olan zamanda bu proteinlerin çoğunu da hücre bölünmesi ve hücre bölünmesi ile ilgili mekanizmalarda görev alacak proteinler oluşturmaktadır.
Bildiğimiz üzere de , her protein sentezi sırasında gene bağlı olarak üretilen tek zincirli mRNA (mesajcı RNA) zincirleri oluşturulmakta ve bazen DNA zincirinden eşi olan DNA zinciri üretilirken, protein sentezi aynı anda gerçekleşmekte ve aynı zincirden -aynı yönde- mRNA da üretilmektedir.
Aynı yönle olduğu sürece çok sorun olmasa da, eğer mRNA ve eş DNA zinciri üretimi ters yönlü gerçekleşirse iki üretimin yolları kesişmekte ve çarpışma yaşanmaktadır. Baylor College of Medicine ve University of Wisconsin’den araştırmacılar, Nature dergisinde yayımladıkları makalelerinde bu çarpışmaların önemli ölçüde mutageneze (mutasyon ve mutasyonla sonuçlanan süreçler) yol açmakta olduğunu tespit ettiklerini açıkladı.
Araştırmanın başında Bacillus subtilis adlı bakteriye ait tek bir gendeki geniş mutasyon çeşitlerini tespit etmeyi sağlayacak bir laboratuvar deneyi geliştirdiklerini belirten, Baylor’da moleküler, insan genetiği yardımcı doçenti olarak görevini tamamlayan ve şu an University of Wisconsin dahilinde araştırmalarına devam eden Dr. Jue D. Wang şu açıklamada bulundu : “Bazı bakterilere DNA eşlenmesinin ve transkripsiyonun (DNA’dan mRNA üretim mekanizması) aynı yönlü olarak işleyeceği şekilde gen aktarırken diğerlerine bu iki sürecin birbiri ile kafa kafaya çarpışmasına neden olacak şekilde dizayn edilmiş geni aktardık.”
Araştırmacılar deneyin ardından, zıt yönlü işleyen süreçlerdeki çarpışmadan sonra mutasyon oranının, aynı yönlü olanlara oranla daha yüksek olduğunu gözlemledi.
Bahsi geçen keşfin dışında, bu eşlenme ve transkripsiyon çarpışmasından dolayı ortaya çıkan mutasyonların, yer değiştirme (nükleotitlerin zincirler arasındaki yer değişimi) , insersiyon (nükleotit dizisine başka nükleotit ve nükleotit gruplarının eklenmesi) veya bunun tersi olan silinme mutasyonu olmasından bağımsız olarak, genden protein üretimini kontrol eden, başlatıcı (promoter region) bölgede görüldüğü not edildi.
Başlatıcı veya promoter olarak bilinen kısımlar, hemen onları takip eden genlerin ne oranda transkrip edileceğini (yani ne kadar mRNA ve dolayısıyla protein üreteceğini) kontrol etmektedir. Şöyle ki, bu bölgede ortaya çıkacak bir mutasyon; bir geni tamamen susturabilir, protein sentezlemesini azaltabilir veya değişen oranlarda artırabilir. Doğal olarak, bu etkilerin sonucunda bilinen hastalıkların birçoğunda olduğu gibi, bireyin sağlığına zararlı durumların ortaya çıkması bir noktada kaçınılmaz olacaktır.
Bahsi geçen kafa kafaya çarpışma olayının gerçekleşmesi muhtemel yerlerin tespit edilmesi aynı bağlamda bireylerin sağlığının korunmasını ve bir takım sağlık sorunlarının ortaya çıkmadan önce tahmin edilebilmesine, müdahale edilebilmesine ve erken tedavilerin uygulanabilmesine yardımcı olacaktır.
Kaynak :
- Bilimfili,
- Phys.org , Collisions during DNA replication and transcription contribute to mutagenesis, 29 Haziran 2016, phys.org/news/2016-06-collisions-dna-replication-transcription-contribute.html
Makale Referans : T. Sabari Sankar et al, The nature of mutations induced by replication–transcription collisions, Nature (2016). DOI: 10.1038/nature18316
