Kanser Tedavisinde Çığır Açan Protein: DNA Onarımı ve Aşı Umudu
Bilim insanları DNA hasarını doğrudan durdurabilen bir protein keşfettiler. Daha da iyisi, yeni bir çalışma, bunun ‘tak ve çalıştır’ gibi göründüğünü, teorik olarak herhangi bir organizmaya yerleştirilebildiğini ve bu da onu kanser aşısı için umut vadeden bir aday haline getirdiğini gösteriyor.
DNA hasarı tepki proteini C (DdrC), Deinococcus radiodurans adlı dayanıklı küçük bir bakteride bulundu. DdrC, DNA hasarını tespit etmede, buna son vermede ve hücreyi onarım sürecini başlatması için uyarmada oldukça etkili görünüyor.
Ancak DdrC’nin en iyi özelliği, diğer proteinlerin yardımı olmadan işini yapması ve oldukça kendi kendine yetebilmesi olabilir.
Kanada’daki Western Üniversitesi’nden araştırmacılar, onu sıkıcı eski E. coli’ye taktıklarında keşfettikleri gibi, ddrC genini DNA onarım sistemlerini iyileştirmek için hemen hemen her organizmaya aktarmak nispeten kolay olmalı.
Yeni makalenin ilk yazarı olan biyokimyacı Robert Szabla, “Bizim için büyük bir sürpriz oldu, aslında bakteriyi UV radyasyon hasarına karşı 40 kat daha dirençli hale getirdi,” diyor.
“Bu, tek bir proteinin olduğu ve bunun gerçekten bağımsız bir makine gibi olduğu nadir bir örnek gibi görünüyor.”
Kontrol edilmeyen DNA hasarı bir dizi hastalığa yol açabilir. Örneğin UV ışığı, cilt hücrelerinizdeki DNA’ya zarar vererek cilt kanseri olasılığını artırabilir. Bu hasarı önleyebilmek veya hatta tersine çevirebilmek hayat kurtarabilir.
“DNA’yı belirli şekillerde yeniden düzenleme, düzenleme ve manipüle etme yeteneği, biyoteknolojideki kutsal kasedir,” diyor Szabla.
“Ya hücrelerinizi devriye gezen ve hasar meydana geldiğinde onu nötrleştiren DdrC gibi bir tarama sisteminiz olsaydı? Bu, olası bir kanser aşısının temelini oluşturabilirdi.”
D. radiodurans, bu tür bir araç aramak için bariz bir yerdir. Bakteri, bir insan hücresini öldürmeye yetecekten binlerce kat daha fazla radyasyon dozuna dayanabilir.
Uluslararası Uzay İstasyonu’nun dışında uzun süreler hayatta kalabildiği ve hatta Mars yüzeyindeki koşullara benzer koşullarda bile hayatta kalabildiği bulundu. DdrC’nin bu dayanıklılıkta önemli bir rol oynadığı ortaya çıktı.
“İnsan hücresinde, tüm milyar baz çifti genomunda ikiden fazla kırık varsa, kendini onaramaz ve ölür,” diyor Szabla.
“Ancak DdrC durumunda, bu benzersiz protein hücrenin yüzlerce kırık DNA parçasını tutarlı bir genoma onarmasına yardımcı olur.”
D. radiodurans’ta DdrC adı verilen DNA’yı onaran bir protein keşfedildi. (Kanada Işık Kaynağı)
Araştırmacılar, DdrC’nin 3 boyutlu şeklini araştırmak ve sihrini nasıl çalıştırdığını anlamak için Kanada Işık Kaynağı’ndaki güçlü X-ışını demetini kullandılar.
Proteinin DNA boyunca tarama yaparak bir veya her iki iplikte lezyon aradığını keşfettiler. Tek iplikli veya çift iplikli bir kopuk bulduğunda, ona bağlanıyor ve aynı tipte başka bir kopuk arıyor.
İki tek iplikli kopuk bulduğunda, DdrC her ikisine de bağlanacak ve onları hareketsiz hale getirerek DNA segmentini sıkıştıracak. Çift iplikli kopuk çiftlerinde de benzer bir şey yapıyor, iki gevşek ucu birbirine sararak bir daire oluşturuyor – bir tür ayakkabı bağına bir ilmek bağlamak gibi.
Bu düzeltmeler yalnızca hasarın daha da kötüleşmesini önlemekle kalmaz, aynı zamanda hücrenin DNA onarım mekanizmalarına gelip kırıkları onarmaları için sinyal verir.
Daha iyi DNA onarımının birçok faydası arasında, bu mekanizmayı uyarlamak genetik mühendisliği için bir nimet olabilir, kanser aşıları ve iklim değişikliğine dayanıklı ürünler geliştirmemize yardımcı olabilir. Ve bunun geldiği yerde daha fazla yeni araç olabilir.
“DdrC, bu bakterideki yüzlerce potansiyel olarak yararlı proteinden sadece biri,” diyor Szabla.
“Bir sonraki adım daha fazla araştırma yapmak, bu hücrenin kendi genomunu onarmak için başka ne kullandığına bakmak – çünkü nasıl çalıştıklarını veya nasıl yararlı olacaklarını görene kadar hiçbir fikrimizin olmadığı çok daha fazla araç bulacağımızdan eminiz.”
Kaynak: https://www.sciencealert.com
Dokununca DNA’nızı Değiştirebilen Arka Bahçe Bitkisi Hızla Yayılıyor