MECP2 Geni Nedir?

İçindekiler

MECP2 Geni: Metil-CpG Bağlayıcı Protein 2

Normal Fonksiyon

MeCP2 olarak adlandırılan bir tür proteinin oluşturulmasına yönelik direktifler MECP2 geni tarafından verilir. MeCP2 proteini, kromatin ismiyle bilinen DNA molekülünü kromozomlar içerisinde paketleme görevi olan DNA ve protein kompleksinde değişiklikler yaratarak gen işleyişini düzenler. Bu protein bilhassa beyin hücrelerinde bol miktarda bulunsa da vücut boyunca uzanan pek çok hücrede bulunur.

MeCP2 proteini, beyinde nöron hücreleri de dahil olmak üzere çok çeşitli hücrelerin işlevini gerçekleştirmesinde etkin bir role sahiptir. Bu protein, hücreler arasında etkileşimin görüldüğü yerlerde nöronlar arası bağlantının sürdürülmesine olanak sağlar. MeCP2 proteini tarafından kontrol edildiği bilinen genlerin çoğu özellikle sinir kavşağının sürdürülmesini sağlayacak şekilde olağan işleyişte beynin fonksiyonelliğinin devam etmesine katkıda bulunurlar.

Çalışmacılar, haberci RNA (mRNA) olarak adlandırılan, protein üretiminde genetik haritalar olarak kullanılan moleküllerin işlenme sürecinde de MeCP2 proteininin payı olduğunu düşünmektedirler. Haberci RNA moleküllerini birbirinden farklı olacak şekilde kesip tekrardan düzenlemesi sayesinde MeCP2 proteini, belli başlı proteinlerin çeşitli türlerinin üretimini kontrol altına almış olur. Bu işlem, alternatif uç birleştirme olarak adlandırılır. Alternatif uç birleştirme, beyinde nöronlar arasında olağan iletişimin kurulmasında önem taşıması ile birlikte çeşitli beyin hücrelerinin fonksiyonelliği açısından da gereksinim duyulan bir işlem olabilir.

Genetik Değişikliklere Bağlı Sağlık Koşulları

MECP2 Duplikasyon Sendromu

MECP2 geninin her hücre içerisinde fazladan bir kopyasının daha bulunması durumu, MECP2 duplikasyon sendromu şeklinde adlandırılan, zihinsel gerilik, ertelenmiş gelişim ve nöbetler ile nitelendirilen bir rahatsızlık ile sonuçlanır. Bu rahatsızlık çoğunlukla erkekleri kadınlara oranla daha fazla etkiler. Rahatsızlıktan etkilenen kadın bireyler, daha orta şiddette belirtiler göstermeye eğilimli olurlar. Kopyalama işlemi (duplikasyon) X kromozomunun MECP2 genini içeren uzun parçasında gözlenir. Kopyalanan bölgenin büyüklüğüne bağlı olarak başka genler de dahil edilebilir. Duplikasyon işleminin boyutu, 100.000 ila birkaç milyon DNA baz çiftleri arasında değişkenlik gösterir.

MECP2 geninin çoğaltılması, normalden fazla MeCP2 proteini ve artan protein işlevselliği ile sonuçlanır. Protein üretimi ve gen işleyişinde gözlenen değişiklikler, beyinde olağandışı nöronik aktiviteye yol açar. Beynin olması gereken işlevselliğini yok eden nöronik farklılaşmalar, MECP2 duplikasyon sendromunun belirti ve semptomlarının gözlenmesine sebebiyet verir.

MECP2 ile İlişkili Şiddetli Yenidoğan Ensefalopatisi

MECP2 geninde gelişim gösteren en az 19 gen mutasyonu doğrultusunda MECP2 ile ilişkili şiddetli yenidoğan ensefalopatisi rahatsızlığı meydana gelir. Nefes alıp vermede gözlenen sıkıntılar, hareket kısıtlılığı, nöbet geçirme ve küçük kafa boyutu ile nitelendirilen bu rahatsızlık, hemen hemen yalnızca erkek bireyleri etkiler. Erkeklerde bu rahatsızlık ile sonuçlanan MECP2 gen mutasyonlarının çoğu, kadınlarda da bu rahatsızlığa çok benzer olan Rett sendromu ile sonuçlanır. Gelişen gen mutasyonlarının pek çoğu gen tarafından proteinin üretim şeklini değiştirerek ya da gene baz çiftleri ekleyip çıkararak sadece tek baz çiftleri üzerinde farklılaşmalara yol açar. DNA’da gözlenen farklılaşmalar, MeCP2 proteinin yapısını değiştirebileceği gibi üretilen protein miktarının indirgenmesine de neden olabilir. Bunun sonucunda hücreler, DNA molekülüne bağlanacak yeterli miktarda MeCP2 proteinine sahip olamadıkları için diğer genlerin kontrol edilmesi de söz konusu olamaz. MeCP2 proteininin yoksunluğu durumu normal koşullarda bu gen tarafından kontrolü sağlanan genlerin işlevselliğinde de farklılaşmalara neden olur. MECP2 geninde gelişim gösteren gen mutasyonları ayrıca nöron hücreleri arasındaki etkileşim için önem teşkil eden proteinlerin alternatif uçbirleştirme işlemini de engelleyebilir. Her ne kadar bu bozukluklar olağan beyin gelişimini etkilese de MECP2 geninde gelişen mutasyonların bu rahatsızlığın belirti ve semptomlarına ne şekilde sebebiyet verdiği tam olarak anlaşılamamıştır.

PPM-X Sendromu

MECP2 geninde gelişen gen mutasyonlarının PPM-X sendromunun meydana gelmesine neden olduğu saptanmıştır. Bu rahatsızlık, orta ila şiddetli ölçüde zihinsel gerilik, Parkinson olarak adlandırılan hareket bozuklukları ve bipolar bozukluk ile nitelendirilir. Çoğunlukla erkek bireyler kadınlara oranla bu rahatsızlıktan daha fazla etkilenirler. PPM-X sendromundan etkilenmiş kadın bireyler, yalnızca orta dereceli zihinsel gerilik belirtisi göstermeye eğilimli olurlar.

Belirli 8 gen mutasyonu, PPM-X sendromu vakalarının yaklaşık olarak yarısından sorumlu olarak nitelendirilir. Bu mutasyonlar ya MeCP2 proteininin tek bir protein yapı taşında farklılaşmaya neden olur ya da proteinin üretimine yönelik direktiflerde vaktinden önce dur sinyali oluşturur. PPM-X sendromu ile sonuçlanan gen mutasyonları, düzgün bir şekilde DNA veya başka proteinler ile etkileşime giremeyen MeCP2 proteini üretir ve bunun sonucunda da MeCP2 proteini, genlerin ifadesinin kontrolünü sağlayamaz. Gelişen mutasyonların bu rahatsızlığın belirti ve semptomlarına ne şekilde sebebiyet verdiği tam anlamıyla bilinmese de genlerin beyinde yanlış bir şekilde düzenlenmesi durumu, etkilenen bireylerde zihinsel geriliğin gelişimi, hareket ve durum bozukluklarının ortaya çıkması ile ilişkilendirilebilir.

Rett Sendromu

Öğrenme, koordinasyon ve iletişimde sıkıntıların meydana geldiği bir tür beyin rahatsızlığı olan Rett sendromu, MECP2 geninde 620’den fazla gen mutasyonu gelişmiş kadınlarda tanımlanmıştır. Bu gen mutasyonları, gene DNA ekleme çıkarmaları, tek baz çiftlerinde değişiklikler ve genin protein üretimi için taşıdığı bilginin kullanım şeklini değiştiren farklılaşmaları içerir. MECP2 geninde gelişen gen mutasyonları, MeCP2 proteininin yapısını değiştirir ya da proteinin üretim miktarını indirger. Ortaya çıkan fonksiyonelliğini yitirmiş MeCP2 proteini, beyin hücrelerinde genlerin kendini ifade etme şeklini kötü olarak etkiler ve ayrıca nöronlar arası kurulan iletişim için önem taşıyan proteinlerin alternatif uçbirleştirme işlemini sekteye uğratır. Yapılan çalışmalar, bu farklılaşmaların belirli nöron hücrelerinin aktivitesini azaltabileceğini ve birbirleriyle etkileşim kurma kabiliyetlerini de etkileyebileceğini ortaya koyuyor. Bu farklılaşmaların Rett sendromu ile ilişkilendirilen özelleşmiş belirti ve semptomlara ne şekilde sebebiyet verdiği tam olarak anlaşılamamıştır.

Otizm Spektrum Bozukluğu

Bu rahatsızlığa ilişkin bilgilere Molekülce sitesinden ulaşabilirsiniz.

Diğer Rahatsızlıklar

MECP2 geninde gelişen gen mutasyonları, beyni etkileyen çok çeşitli hastalık türüne sahip bireylerde de tanımlanmıştır. MECP2 gen mutasyonları örneğin yukarıda bahsedilen rahatsızlıkların bütün belirtileri gözlenmeden orta ila şiddetli derecede X’e bağlı zihinsel yetersizlik vakaları ile bağdaştırılabilir. Bunların dışında Angelman ve Rett sendromunun belirti ve semptomlarına benzer özellikleri barındıran bireylerde MECP2 geninde gelişim gösteren gen mutasyonları olduğu saptanmıştır. Bu gen mutasyonları, ya da genin işleyişinde görülen farklılaşmalar, sosyal yaşamı ve insanlarla etkileşimi etkileyen bir rahatsızlık olan otizm spektrum bozukluğu vakalarında da tanımlanmıştır.