Şizofreni ve Bipolar Bozukluğun Nedeni Beyindeki Evrimsel Değişimler Olabilir

American Journal of Human Genetics'de yayımlanan araştırmada, beyinde kalsiyum taşınımını yöneten bir genin; yalnızca insanda bulunan versiyonunda, alışılmadık biçimde uzun tekrar dizileri tanımlandı...
Görsel Telif: NeuroscienceNews.com

Sırt ağrıları ve üçüncü azı dişleri (yirmilik diş) gibi problemlere dair insanı eğilimli hale getiren nispeten yeni evrimsel değişikliklerin aynı yönleri, insanda; şizofreni, bipolar bozukluk ve diğer nöropsikiyatrik hastalıkları ön plana çıkaran DNA’nın uzun, kodsuz uzanımlarını oluşturmuş olabilir.

9 Ağustos’ta (2018) American Journal of Human Genetics‘de yayımlanan araştırmada, beyinde kalsiyum taşınımını yöneten bir genin; yalnızca insanda bulunan versiyonunda, alışılmadık biçimde uzun tekrar dizileri tanımlandı.

Araştırmada, bu nükleotit dizilerinin yapısındaki ve sekansındaki değişikliklerin, insan evrimi sırasında CACNA1C fonksiyonundaki değişikliklere katkıda bulunmasının muhtemel olduğu ve modern insan popülasyonlarında nöropsikiyatrik hastalık riskini düzenleyebildiği ileri sürülüyor.

Ayak problemleri, diz problemleri ve sırt ağrıları gibi yaygın görülen rahatsızlıklar, evrimsel süreçte insanın iki ayak üzerine geçişiyle ilişkilendirilirken, yirmilik diş problemlerinin ise insanların diyetindeki değişikliklerle ve insanda daha küçük köpek dişlerinin evrimleşmesiyle ilişkilendirilir. Dolayısıyla araştırma ekibi, modern insanlarda nörolojik bazı hastalıkların yaygınlığının da; beyin büyüklüğünü, bağlantısallığını ve fonksiyonlarını kontrol eden genlerdeki evrimsel değişimlerden kaynaklanıyor olabileceği tahmininde bulundu. Örneğin, insan nüfüsunun %3’ünden fazlası, bipolar bozukluk ve şizofreni gibi nörolojik bozukluklardan etkileniyor.

Kayıp Veri

Tekrar dizileri, bir genin kodlayıcı dizisinin içinde ya da dışında meydana gelen DNA tekrarlarıdır. Bu diziler, kompleks nörolojik fonksiyonlardaki bireyden-bireye varyasyonları açıklamak için kullanılır ve gen ekspresyonunu düzenlemede “ayar düğmeleri” olarak hareket davranabilirler. Tandem dizileri olarak da bilinen bu tekrar dizileri, genin kodlayıcı bölgesinin kendisi mutasyonlardan muaf olsa bile CACNA1C fonksiyonunu etkileyebilir.

Çoğu genetik çalışma, DNA kodundaki basit harf değiştirmelerinin hastalığa neden olduğuna odaklanmaktadır. İnsan genomunun haritasının çıkarılmasının üzerinden neredeyse 15 yıl geçti ancak insan genomundaki bazı bölgeler hâlâ büyük oranda keşfedilmiş ya da üzerine çalışmalar yapılmış değil. Özelde de, tekrarlı dizilerin büyük bir bölümünün bakteriler içinde çoğaltılması ve doğru bir şekilde birleştirilmesi zor olabilir. Bu bölgelerin çoğu, aynı zamanda da bireyden bireye ciddi anlamda farklılıklar gösterir. Bu farklılıklar, insan ve diğer organizmalarda hastalık hassaslıklarına ve bazı fenotipik özelliklere katkıda bulunabilir.

Standart insan referans genomu ile daha önce psikiyatrik hastalığa bağlı olan belirli bir kalsiyum kanalı genindeki dizileri okuyan DNA dizisi seviyeleri arasındaki büyük bir uyuşmazlık belirlendikten sonra, araştırmacılar, 181 insan hücre dizisi ve ölüm sonrası beyin doku örnekleri üzerinde daha fazla çalışma yürüttüler. Ekip, CACNA1C geninin kodlama yapmayan bir bölgesine gömülmüş birçok varyant nükleotid baz çiftini içeren, uzun DNA iplikleri –beklenenden on ila yüz kat daha uzun ve karmaşık– buldular.

Çalışmada, çok tekrarlı dizilerin farklı versiyonlarının, gen ekspresyonunu aktifleştirmek için farklı yetenekler gösterdiği ve insanlarda bipolar bozukluğun ve şizofreni hastalığının hassaslığına ilişkin genetik işaretlerle sıkı sıkıya bağlı olduğu görüldü. Bu gibi “gizli varyantlar”, DNA profili dikkat çekmeyen hastalar arasında psikiyatrik hastalık riskine dair bir açıklamaya yol açabilir.

Araştırmacılara göre, hastaları tekrarlı dizilerine göre sınıflandırmak, mevcut kalsiyum kanalı ilaçlarına cevap verme olasılığını en iyi şekilde belirlemeye yardımcı olabilir. Ekip, bu ilaçların bugüne kadar karışık sonuçlar ürettiğini ve CACNA1C’nin genetik varyasyonlarının çok fazla veya çok az kalsiyum kanalı aktivitesine sahip olup olmadığını açıklığa kavuşturmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğunu vurguluyor.

CACNA1C geninde bulunan uzun yapılı diziler, insanlara özgüdür ve görünüşe göre nöropsikiyatrik hastalıklara karşı hassaslığımızı arttırmış olsa da bu genişlemiş genetik sekanstan evrimsel bir avantaj elde edip edemediğimiz sorusu da akılları kurcalamaya devam ediyor. Ekip, hayvan modellerinde ve kültür hücrelerinde CACNA1C geninin tekrarlanan dizilerinin toplanıp çıkarılmasının nöral farklılaşma, hücre uyarılabilirliği ve beyin devresi oluşumu üzerindeki etkilerini araştırmayı planlıyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv