Biyoloji Anabilim DallarıGenelMoleküler Biyoloji

DNA Hasarları

DNA Hasarı ve Spontone Değişimler

DNA Hasarları

DNA hasarları ve spontone değişimler, Genetik varyasyon evrimin hammaddesi olmakla birlikte bireysel yaşam için genel olarak genetik stabilite gereklidir. Genetik stabilite, genetik materyalin son derece hassas replikasyonuyla sağlanamamakta; kalan replikasyon hatalarıyla birlikte, DNA yapısında sürekli ortaya çıkan spontane veya belirli ajanların etkisiyle oluşan lezyon veya hasarların etkin onarımı gereklidir. Bu bölümde genel olarak DNA hasarlarına neden olan faktörleri, hasar tiplerini ve bunların onarımlarında rol oynayan sistemleri değerlendirmekteyiz.

DNA Hasarlarının İki Kaynağı:

Spontane değişimler; replikasyon, onarım hataları, tautomerik değişimler, spontane deaminasyonlar gibi, ender (10 4 10 9 ) modifikasyonlar. Ör. İnsan genomunda deaminasyonla C ->U dönüşümü ~100 bç gün 1 frekansında gerçekleşmektedir.

Kimyasal ve fiziksel ajanlarca oluşturulan değişimler; ; X ışınları, g ışınları gibi iyonize edici ışınlar, UV ve diğer fiziksel ajanlar, EMS gibi alkilleyici kimyasallar, serbest radikaller.

Spontane değişimlerin bir kaynağı; Tautomerik Değişimler

DNA’nın normal kimyasal ve fiziksel tabiatı çerçevesinde ve mutajenlerle oluşan hasar tipleri:

Polinükleotid zincirlerinden bazların kopmasıyla oluşan apürinik , aprimidinik bölgeler: Bunlar Asit veya Sıcaklık etkisiyle veya EMS (EtilMetanSülfonat), MMS (MetilMetanSülfonat) gibi alkilleyici ajanlarla modifikasyonu takiben N glikozidik bağın kırılarak bazın zincirden ayrılmasıyla ortaya çıkabilirler. Günlük termal dalgalanmalara bağlı olarak, normal bir insan hücresinde, ~5000 pürin, glikozidik bağın hidroliziyle DNA’dan elimine olmaktadır ( spontane depürinasyon)

Baz modifikasyonları:X ışınları gibi iyonize edici ışınlarla oluşturulan modifikasyonlar, kimyasallarla oluşturulan modifikasyonlar (ör. HNO 2 ile C U, A→H ), Spontane deaminasyonla oluşan değişimler (ör. C-> U, 5 metC ->T

Baz yanlış eşleşmeleri ( mismatches): Replikasyon hatalarının bir tipi olup edit etme aşaması sonrası DNA dupleksinde kalan yanlış eşleşmiş baz çiftleri (Bir örnek, A  G çifti figürde şematize edilmektedir).

Bazların bir zincire eklenmesi veya çıkarılmalarıyla oluşan balclar: Replikasyon hatalarının diğer bir tipi olarak, belirli tekrarların replikasyonunda kaymalar ve interkalasyon yapan ajanlar DNA duplekslerinde bu tip yapısal değişimlere neden olabilmektedir.

Replikasyon kaymasıyla (veya eşit olmayan rekombinasyon) basit sekans dizilerinde tekrar sayıları değişiklik göstermekte, bunlarla tekrar klastırları uzayıp kısalabilmektedir. Bunların neden olduğu bazı genetik hastalıklar:

Diğer yapısal bozukluklar;

Replikasyon ve transkripsiyona fiziksel engeller oluşturan bozukluklar aynı zincir üzerindeki komşu bazlar arasında veya komplementer zincirlerdeki bazlar arasında kovalent bağların oluşumu şeklinde ortaya çıkabilirler.

Örnekleri: UV ile primidin d imerleri ortaya çıkışı

Zincir kırıklıkları; tek zincir kırıkları ve çift zincir kırıkları iyonize edici ışınlar ve kimyasallarla oluşturulabilirler.

Zincir krosslinkleri;zincir içi, zincirler arası, protein DNA krosslinkleri. Oluşan çentik ve kırıklar zincirin DNA veya RNA sentezi için kalıp olmasını engellemektedir.

Kaynaklar;

  1. Köhler K, Ferreira P, Pfander B, Boos D (2016). Ökaryotlarda DNA Replikasyonunun Başlangıcı.
  2. Bernstein H, Payne CM, Bernstein C, Garewal H, Dvorak K (2008). Onarılmamış DNA hasarının sonucu olarak kanser ve yaşlanma. In: DNA Hasarları Üzerine Yeni Araştırma 
  3. (Sancar, GB, Jorns, MS, Payne, G., Fluke, DJ, Rupert, CS ve Sancar, A. (1987) J. Biol. Chem.

İzzethan Öztop

Lisans : Moleküler Biyoloji ve Genetik/ Moleküler Biyolog ve Webmaster/ Aynı zamanda bir makale yazarı

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

Göz Atın
Kapalı
Başa dön tuşu