Prof. Aziz Sancar’dan Yeni Keşif

Prof. Aziz Sancar'dan Yeni Keşif

Nobel ödüllü Türk Profesör Aziz Sancar sigaranın DNA'ya verdiği zararın haritasını çıkardı. Türk bilimadamı Prof. Dr. Sancar ve ekibi, sigaranın DNA'ya verdiği zararın yüksek çözünürlükte haritasını çıkaran bir teknik geliştirdi.

16 Haziran 2017 - 21:03

Bilim adamları onlarca yıldır sigara içmenin DNA hasarına neden olduğunu ve akciğer kanserine neden olduğunu biliyor. UNC Tıp Fakültesi ilk kez, DNA hasarını genomda yüksek çözünürlükte etkili bir şekilde haritalamak için bir yöntem geliştirdi.

Yenilik, Nobel ödüllü Prof. Dr. Aziz Sancar, UNC Tıp Fakültesi Biyokimya ve Biyofizikteki Sarah Graham Kenan laboratuvarı ekibi geliştirildi. Yayınlanan bir çalışmada Ulusal Bilimler Akademisi Tutanakları Sancar ve ekibi DNA hasarının ortak türü aşağıdaki onarım geçiyor genom üzerinde haritalama tekniği olarak biliniyor. Bu teknikle sigaranın kimyasal kanserojen - benzo [a] virüsün neden olduğu tüm hasarları haritalamak için kullanılacak.

UNC Lineberger Comprehensive Cancer'ın bir üyesi olan Sancar, "Bu kanserojen, kanser ölümlerinin yaklaşık yüzde 30'unu oluşturuyor ve şimdi neden olduğu hasarın genom geniş bir haritasına sahibiz" dedi. 

Bu gibi haritalar, bilim insanlarının sigara içilmesine neden olan kanserlerin neden kaynaklandığını, bazı kişilerin neden kansere karşı daha savunmasız veya dirençli olduğunu ve bu kanserlerden nasıl engellenebileceğini daha iyi anlamalarına yardımcı olacak. Sancar, hücresel seviyede sigaranın zararlı olduğuna dair böylesine karmaşık ve spesifik kanıtların verilmesinin bazı sigara içicilerinin bu alışkanlığa müdahale etmesine neden olabileceğini umuyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 40 milyon dünya çapında 1 milyardan fazla sigara tiryakisi bulunuyor.

"Bunun, sigara içmenin ne kadar zararlı olabileceği konusundaki farkındalığın artmasına yardımcı olması iyi olur" dedi. "Tam da genomun tamamında DNA hasarının nasıl tamir edildiğini tam olarak bilebilirsek ilaç geliştiricilerine yardımcı oluruz" dedi.

BaP: Dünyanın En Tehlikeli Kimyasal Kanserojenliği?

Benzo [a] piren (BaP), basit, sağlam, karbon açısından zengin hidrokarbonlar - polisiklik aromatik hidrokarbonların bir ailenin üyesidir - bu da dış uzayda bile oluşabilir. Bilim adamları, bu moleküllerin basit karbon temelli canlıları Dünya'ya ve diğer gezegenlere tohumladıklarını düşünüyorlar. Fakat daha evrimli ve karmaşık DNA temelli canlılar için - örneğin insanlar - BaP ciddi bir çevresel tehlike oluşturmaktadır. Tütün bitkileri gibi yanan organik bileşiklerin bir yan ürünüdür. Orman yangınlarından dizel motorlara ve barbekü ızgaralarına kadar olan günlük yanma biçimleri havaya, toprağa ve yiyeceğimize çok miktarda BaP verir. Ancak sıradan bir hayatta hiçbir şey, onu yanan bir sigaraya havalandırmaktan daha verimli bir şekilde insan dokusuna gönderir.

Bap!  DNA'nın enkazı
DNA'nın en aza indirilen BaP (Christ Claude Mowandza-ndinga, UNC Sağlık Bakımı tarafından yapılan resim)
Tipik olarak, toksik bir hidrokarbon kişiye solunum veya yemek yiyerek eriştiğinde, kandaki enzimler daha küçük, daha güvenli moleküllere bölerler. BaP için de bu olur, ancak koruyucu reaksiyonlar aynı zamanda BaP'nin kendisinden daha kötü olduğu ortaya çıkan benzo [α] piren diol epoksit (BPDE) adı verilen bir bileşik üretir.

BPDE DNA ile kimyasal reaksiyona girerek nükleobaz guanine çok sıkı bir bağ oluşturur. Bu bağ veya ilave madde, genlerin artık doğru proteinleri üretemediği ve DNA'nın hücre bölünmesi sırasında düzgün şekilde kopyalanamayacağı anlamına gelir. Ve eğer bu olur, hastalık sonucu olabilir.

Doktora sonrası araştırmacı ve araştırmanın baş yazarı Wentao Li, "Bir tümör süpresör geninde bir BPDE adükse oluşursa ve zamanında onarılamıyorsa, bir hücrenin kanserli kalıcı bir mutasyona neden olabilir" diyor PhD. .

Kimyasal reaksiyonun temel kanserojenitesi hakkında herhangi bir şüpheniz yoktur. Bir laboratuar faresinin cildine orta doz bir BaP boyayın ve tümörler patlamaya neredeyse kesindir. BaP, BPDE vasıtasıyla, çok sayıda kanser türünün teşvikçisi olarak uzun süredir bilinmekte ve akciğer kanserinin tek en önemli nedeni olarak düşünülmektedir.

Onarım çalışmaları devam ediyor

Sancar'ın BaP kaynaklı DNA hasarını haritalama yöntemi olan yeni yöntem , bilim insanlarının, hücrelerin hasarı onarmaya çalıştığı genomdaki alanları tanımlamasını sağlar. Sancar, bu biyokimyasal tamir işleminin detaylı çalışmalarını ayıran 2015 Nobel Kimya Ödülü'nden bir pay aldı.

Nükleotid eksizyon tamiri olarak bilinen, DNA ameliyatı yapan özel proteinlerin alınmasını içerir. Etkilenen DNA zincirini kenara atarlar. Her şey yolunda giderse, DNA sentezleyen enzimler daha sonra, DNA'nın eksik kalan bölümünü, etkilenmemiş başka bir sarmalardan yeniden yapılandırırlar. Bunun nedeni, Dünya üzerindeki tüm hücre temelli canlıların iki tamamlayıcı DNA dizisine sahip olmalarıdır. Bu arada, DNA'nın kenara atılmış hasar görmüş kısmı, çöp atım molekülleri sonunda bozulduğunda serbest kalır.

Hasar gören DNA'nın serbest yüzen bitleri hücrelere çöp olabilir, ancak bir genomdaki tüm hasarları haritalamak isteyen bir bilim adamı için katı altındırlar. Yeni yöntemle, bilim adamları bu parçalayan pasajları etiketleyebilir ve toplayabilir, sıralayabilir ve sonra genom haritasını oluşturmak için dizilerini (dev bulmacanın küçük parçaları gibi) uydurabilir. Sonuçta, bilim adamları hasar görmüş DNA'nın onarımlarının başladığı sitelerin tam bir haritasına sahip olurlar.

DNA dizilemesi için gereken çaba ve masraf göz önüne alındığında, Sancar, Li ve meslektaşları tarafından yayınlanan başlangıçtaki ilk provokasyon haritası mümkün olan en yüksek çözünürlüğe sahip değildir. Ancak DNA eşi benzeri olayların hastalık ve ölümle sonuçlanmasının daha iyi anlaşılabilmesi için, özellikle de maliyet düşüşü gibi haritaların rutin olarak bilimsel kullanıma doğru gitmesini göstermektedir.

Bu haritalama tekniği, aşağıdakilere benzer birçok sorunun yanıtlanmasına yardımcı olmalıdır:

Ortalama kişinin nükleotid eksizyon tamir kapasitesini bertaraf etmek için ne miktarda toksin gerekir?
Hangi varyasyonlar - ve hangi genlerde - insanlara bu DNA hasarını tamir etme konusunda az ya da çok güç veriyor?
Başarılı onarımların doğal olarak daha az olası olduğu genom üzerinde belirli lekeler var mı?
İlk ve orta çözünürlüklü haritalarıyla bile, Sancar ve meslektaşları, BPDE yüklü guanin (G), bir timin (T) yerine bir sitozine (C) yanaştığında BPDE hasarının onarımlarının daha sık ortaya çıkma eğiliminde olduğunu gösterebildiler ) Veya adenin (A). Bu, BPDE'ye bağlı mutasyon için yüksek riskli "sıcak noktalar" olduğunu gösterir.

Li, "Onarımdaki bu yanlılığı anlamak, BaP gibi toksinlere maruz kalmanın neden belirli gen mutasyonlarına neden eğilim gösterdiğini daha iyi anlamamıza yardımcı olmalı" dedi.

Dörtgözle beklemek

2015 ve 2016 yıllarında yayınlanan çalışmalarda, Sancar ve meslektaşları tekniğinin önceki sürümlerini, iki farklı DNA-adduct hasarını haritalamak için kullandı: biri ultraviolet ışığa, diğeri yaygın kemo ilaç sisplatin tarafından yapıldı. Bu haritalama çalışmaları fazladan bir kimyasal basamak gerektirdi - dizilemeden önce kesilmiş parçalardan hasarın çıkarılması - çünkü dizileme işlemi için gerekli olan DNA okuma enzimi adüktte sıkışabilirdi. Buna karşılık, yeni teknik, hacimli bir BPDE adduct mevcut olduğunda bile bir DNA dizisini okumaya devam etmesini sağlayan boyutlara sahip "translesional" enzimler kullanır.

Sancar, "Bu yeni yöntem, nükleotid eksizyon tamiri ile ilgili her türlü DNA hasarına uygulanabilir" dedi.

Sancar, Li ve meslektaşları şimdi diğer çevresel toksinler ile ilişkili DNA hasar onarımını haritaya koymak için yeni tekniği kullanıyor. Bir sonraki projesi, fakir depolanmış fıstık ve tahıllarda sıklıkla bulunan kalıp üretilen moleküllerin bir ailenin aflatoksinleri üzerine odaklanıyor. Bu toksinler DNA'ya zarar verir ve gelişmekte olan ülkelerde karaciğer kanserinin başlıca nedenidir.

Araştırmacılar ayrıca nükleotid eksizyon DNA tamirinin nerede ve nerede gerçekleştiğini etkileyen faktörleri ortaya çıkarmak için daha fazla araştırma yapıyor. Bunu yapmak için, onarımı sırasında kesilen hasar görmüş snippet'leri değil, fiili zararları olan siteleri genomun kendisinde eşleştirmelidirler.

Böyle bir projede ultraviyole ışının neden olduğu fiili DNA hasarını haritalamak için hassas, yüksek çözünürlüklü bir yöntem geliştirdiler. Bu yöntemi tamir haritalaması ile birleştirerek, onarım işlemi yapılmamasına rağmen DNA'ya verilen UV hasarının esasen tekdüze olduğu görüldüler. Tamir, proteinlerin yapımını kodlamak için DNA'nın belirli bir bölümünün ne kadar aktif olarak kopyalanacağı da dahil olmak üzere bir dizi faktörden etkilenir gibi görünüyor. Ürettikleri onarım haritasını tamamlamak için şu anda bu yöntemi BaP'ye uyguluyorlar.

Bu durum, onarımın gerçekleşme olasılığının az olduğu ve mutasyonların ortaya çıkma ihtimalinin daha yüksek olduğu sıcak noktalar ihtimaline işaret etmektedir.

"Eminim," dedi Sancar, "Bu bilgilerin hepsinin neden bazı insanlara kansere yakalanma eğiliminin ve hangi sigaraya bağlı mutasyonların akciğer kanserine özellikle yol açacağının daha iyi anlaşılmasına yol açacağını" söyledi.

Ve bu, sırayla, daha fazla hedefleme terapisinin geliştirilmesi için etkileri olabilir.

Bu Projeyi Ulusal Sağlık Enstitüleri bu işi finanse etti.

YORUMLAR

  • 0 Yorum
Henüz Yorum Eklenmemiştir.İlk yorum yapan siz olun..
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR x
UFC Japan post-fight bonuses: Andrade, Saki among $50K winners
UFC Japan post-fight bonuses: Andrade, Saki among $50K winners
Gökhan Saki MFC Japan'da Rakibinin Nakavt Etti
Gökhan Saki MFC Japan'da Rakibinin Nakavt Etti