GNA11 Geni Nedir?

İçindekiler

GNA11 Geni: G Protein Alt Birim Alfa-11

Normal Fonksiyon

GNA11 geni, guanin nükleotid bağlayıcı protein (G proteini) kompleksinin alfa (a) alt birimin de olan bir bileşenin yapımı için emir verir. G proteinin her biri, alfa, beta ve gama olarak bilinen üç alt birim proteinden oluşur. Özellikle, GNA11 geninden üretilen Gα11 proteini, G11 olarak bilinen G proteininin alfa alt birimidir.

Sinyal iletim sürecinde G proteinleri, birçok hücre fonksiyonunu etkileyen ve karmaşık bir hal olan sinyal yolu ağını tetikler. Hücre içinde birçok göreve sahip olan G11 proteini, kanda bulunan kalsiyum seviyelerini düzenleyen ve bu düzenleme sürecini etkileyen kalsiyum algılayıcı reseptörler (CaSR) ile birlikte çalışır. Kandaki kalsiyum konsantrasyonu belirli bir seviyeye ulaştığında, böbrek ve paratiroid bezi hücrelerinde bulunan CaSR proteinleri tarafında algılanır. Daha sonra CaSR proteini kandaki kalsiyum seviyesini artıran işlemleri bloke etmek için Gα11 ve G11 alt birimlerini sinyaller göndermesi için uyarır. Bu sinyal özellikle, paratiroid hormonunun üretimini ve salınımını bloke eder. Paratiroid hormonu, kalsiyumun kana salınmasını arttırır, bu nedenle bu hormonun bloke edilmesi kalsiyum salınımını engeller. Böbrekler vücut içindeki atık ve sıvı ürünleri filtreleyerek ve ihtiyaç duyulan besinleri yeniden emerek kana geri salar. Böbreklerde bulunan G11 sinyali ise filtrelenen sıvılardan kalsiyumun yeniden emilimini bloke eder.

Bunun dışında G11 sinyali cilt, göz, kalp ve beyin dahil olmak üzere dokulardaki hücrelerin büyüme, bölünme (çoğalması) ve kendi kendini yok etmesi (apoptoz) ile ilgilidir.

Genetik Değişiklikler İle İlgili Sağlık Sorunları

Otozomal Dominant Hipokalsemi

Tip 2 otozomal dominant hipokalsemi olan kişilerde GNA11 geninde en az beş mutasyon görülmüştür. Bu duruma sahip kişilerin kanındaki kalsiyum seviyeleri (hipokalsemi) düşüktür. Bu durumun yaşanmasına sebep olan mutasyonlar, Gα11’deki tekli amino asitleri (protein yapı taşlarını) değiştirir. Meydana gelen bu genetik değişikliklere aktive edici mutasyonlar denir. Çünkü değişen alfa alt birimi aşırı aktiftir ve seviyeler çok düşük olsa dahi kalsiyum seviyelerindeki artışı engellemek için sinyaller gönderir. Bunun sonucu olarak, kandaki kalsiyum seviyeleri anormal derecede düşük seviyede kalır ve hipokalsemiye sebep olur. Hipokalsemi, nöbetlere ve kas kramplarına neden olabilir, lakin bu duruma sahipi kişilerin yaklaşık yarısında herhangi bir sağlık sorunu yoktur.

Çünkü aşırı derecede aktif bir hal alan Gα11 sinyali paratiroid hormonu üretimini engeller. Paratiroid hormonunun kandaki seviyeleri anormal derecede düşük olabilir ve bu durum hipoparatiroidizm olarak bilinir. Bu durumlar karşısında zaman zaman otozomal dominant hipoparatiroidizm, otozomal dominant hipokalsemi olarak adlandırılır.

Diğer Sağlık Sorunları

GNA11 geninde bulunan germ hattı mutasyonları da anormal kalsiyum oranlarıyla ilgili farklı bir durumada neden olur. Gα11 sinyalini bozan genetik değişiklikler, ailesel hipokalsiürik hiperkalsemi tip 2’ye sebep olur. Yukarıda açıklanan otozomal dominant hipokalseminin tersi olarak, kanda yüksek seviyede bulunan kalsiyum (hiperkalsemi) ve idrarda düşük seviyede bulunan kalsiyum (hipokalsiüri) ile tanımlanmıştır. Paratiroid hormon salınımını engelleyen Gα11 sinyalinin zarar görmesinden dolayı, kandaki kalsiyum seviyesi yükselir ve hiperkalsemiye’nin görülmesine sebep olur. Hiperkalsemiye’ye sahip kişilerin tipik olarak durumla ilgili hiçbir semptomu yoktur.

Kanserler

Otozomal dominant hipokalsemiye’nin görülmesine sebep olan gen mutasyonları kalıtsaldır ve germ hattı mutasyonları olarak bilindiğinden vücuttaki her hücrede bulunur. Ancak, bazı gen mutasyonları kalıtsal değildir sadece kişinin yaşamı boyunca görülür. Bu değişikliklere somatik mutasyon olduğundan sadece belirli hücrelerde bulunur. GNA11 geninde oluşan somatik mutasyonlar, gözdeki uvea melanomları olarak bilinen kanserli tümörlerde bulunmuştur. Bu tümörler gözün iris (renkli kısmında) veya siliyer cisim ve koroid olarak bilinen dokularda (bu dokuların hepsine uvea denir) oluşur. Daha az yaygın olsa da GNA11 gen mutasyonları, mavi nevüs olarak bilinen ve karakteristik mavimsi görünümü sebebiyle bu şekilde isimlendirilen bir cilt tümörü türü ile ilişkilidir. Normalde bu büyümeler kanserli değildir. GNA11 genindeki mutasyonların aktive olmasıyla deri veya uvea da pigment üreten hücrelerin (melanositler) kontrolsüz çoğalmasını sağlayan son derece aktif bir Gα11 proteininin üretimine sebep olur.

Mavi nevüsleri veya uvea melanomları olan kişilerin kanlarında kalsiyum seviyeleri normaldir. Kalıtsal GNA11 genine sahip kişilerde kalsiyum seviyelerindeki farklılıklarından dolayı bu tür tümörlerden birini geliştirme riskinde artış görülmemektedir.