MT-ND1 Geni Nedir?

İçindekiler

MT-ND1 Geni: Mitokondriyal Olarak Kodlanmış NADH Dehidrogenaz 1

Normal Fonksiyon

MT-ND1 geni, NADH dehidrojenaz 1 adlı proteinin elde edilmesi için gerekli yönergeleri sağlar. Bu protein mitokondride aktif halde bulunan, Kompleks 1 olarak tanınan büyük bir enzim kompleksinin bölümüdür. Mitokondri, hücrenin içinde bulunan, besinlerden elde edilen enerjiyi hücrenin kullanabileceği biçime dönüştüren yapıdır. Bu hücresel yapılar, oksidatif fosforilasyon adı verilen işlem yoluyla oksijen ve basit şekerleri kullanarak hücrenin enerji kaynağı olan adenosin trifosfatı üretirler.

Kompleks 1, oksidatif fosforilasyon için elzem olan birçok enzimden biridir. Mitokondrinin içerisindeki bu kompleksler, iç mitokondriyal zar adındaki sıkıca katlanmış, özelleşmiş bir zarın içine yerleştirilmiştir. Oksidatif fosforilasyon süreci esnasında, mitokondriyal enzim kompleksleri, ATP üretimi için gerekli olan kimyasal reaksiyonları elde eder. Özellikle, elektron olarak isimlendirilen negatif yüklü parçacıkların aşama aşama taşınması yoluyla iç mitokondri zarının her iki yanında denk olmayan bir elektrik yükü oluştururlar. Her iki uçtaki bu yük farklılığı ATP üretimi için gerekli olan enerjiyi elde eder.

Kompleks 1, elektron taşıma sürecindeki ilk adım olan elektronların NADH adı verilen molekülden ubikinon adı verilen diğer bir moleküle taşınmasından sorumludur. Elektronlar sonrasında ATP elde edilmesi için enerji ihtiyacını sağlamak amacıyla ubikinondan diğer birçok enzim kompleksine aktarılır.

Genetik Değişikliklere Bağlı Sağlık Koşulları

Leber Kalıtsal Optik Nöropati

MT-ND1 genindeki birçok mutasyonun Leber kalıtsal optik nöropatisinin sebebi olduğu bilinmektedir. Bu genetik değişikliklerin her biri gendeki tek bir nükleotidi değiştirir. Oldukça sık görülen bir MT-ND1 mutasyonu, tüm Leber kalıtsal optik nöropatisi hastalarının neredeyse yüzde 13’ünden sorumludur. Bu mutasyon guanin nükleotidini 3460 gen pozisyonundaki (G3460A) adenin nükleotidiyle değiştirir. Bu değişiklik kısmen şiddetli Leber kalıtsal optik nöropati vakalarıyla ilgilidir. Buna rağmen, bu mutasyon sebebiyle görme kaybı olan kişilerin yüzde 20 ile yüzde 40’ı görmede belirli bir ölçüde iyileşme katetmektedir.

Araştırmacılar MT-ND1 genindeki genetik değişikliklerin Leber kalıtsal optik nöropatisine nasıl sebebiyet verdiğini inceliyorlar. Bu genetik değişikliklerin mitokondri iç membranındaki Kompleks 1’in süregelen etkinliğini bozduğu ve ATP elde edilmesini etkileyebildiği anlaşılmaktadır. MT-ND1 mutasyonları ek olarak mitokondri içerisinde bulunan, reaktif oksijen türleri olarak bilinen, zarar verme eğilimi gösteren moleküllerin üretimini de artırabilir. Buna ek olarak, bu mutasyonların etkilerinin niçin büyük bir çoğunlukla gözden beyne görsel iletiyi aktaran sinirle (optik sinir) sınırlı olduğu hala çözümlenmiş değil. İlave genetik ve çevresel faktörler büyük olasılıkla görme kaybına ve Leber kalıtsal optik nöropatisiyle alakalı diğer tıbbi problemlere katkı sağlamaktadır.

Mitokondriyal Ensefalomiyopati, Laktik asidoz ve Felç Benzeri Ataklar

MT-ND1 mutasyonları mitokondriyal ensefalomiyopati, laktik asidoz ve felç benzeri atakların (MELAS) neden olduğu sorusuna verilen ender bir cevaptır. MELAS bulgularının çoğuna diğer mitokondriyal genlerdeki genetik değişiklikler sebep olur, fakat MT-ND1 genindeki mutasyonlardan meydana gelen az sayıda da olsa rapor elde edilmiştir. Etkilenen bireylerde her bir gendeki tek bir DNA yapı taşını (nükleotit) değiştiren beşten az mutasyon tanımlanmıştır. Bu genetik değişiklikler, mitokondri içerisindeki enerji üretimini aksatan Kompleks 1’in aktivitesini azaltır. Her ne kadar bu anormallikler çok fazla enerji gerektiren dokular (beyin ve kaslar gibi) üzerinde en fazla etkiye sahip olsa da, araştırmacılar MT-ND1 genindeki değişikliklerin MELAS’ın spesifik belirti ve semptomlarına nasıl sebep olduğunu saptamadı.

Leigh Sendromu

Bu rahatsızlığa ilişkin bilgilere MedlinePlus Genetics sayfasından ulaşabilirsiniz.

Mitokondriyal Kompleks I Eksikliği

Bu rahatsızlığa ilişkin bilgilere MedlinePlus Genetics sayfasından ulaşabilirsiniz.

Diğer Bozukluklar

Birkaç erişkin başlangıçlı distoni hastasında MT-ND1 geninde bir genetik bozukluk tespit edilmiştir. Distoni, kasların istem dışı kasılmasını, titremeyi ve diğer kontrolsüz hareketleri içeren bir hareket problemidir. Bu seyrek vakalarla ilişkili MT-ND1 mutasyonu adenin nükleotidini, 3796 gen konumundaki (A3796G olarak ifade edilir) guanin nükleotidi ile değiştirir. Bu genetik değişikliğin diğer genetik ve çevresel faktörlerle bir araya gelerek erişkin başlangıçlı distoni gelişme riskini artırıp artırmadığını saptamak adına daha ileri çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.