MT-ND6 Geni Nedir?

İçindekiler

MT-ND6 Geni: Mitokondriyal Olarak Kodlanmış NADH Dehidrogenaz 6

Normal Fonksiyon

NADH dehidrogenaz 6 olarak adlandırılmış bir tür proteinin oluşturulmasına yönelik direktifler MT-ND6 isimli bir gen tarafından verilir. Mitokondri organelinde aktif bir işleyişe sahip kompleks I isimli büyük protein grubunun bir üyesi de NADH dehidrogenaz 6 proteinidir. Hücre içerisinde yer alan mitokondri organelleri besinlerden alınan enerjiyi hücrelerin kullanabileceği bir forma dönüştürür. Mitokondrilerin enerji üretimi süreci oksidatif fosforilasyon şeklinde adlandırılır ve bu süreçte hücrelerin ana enerji kaynağı olan ATP’yi üretebilmek adına oksijen ve basit şekerler kullanılır.

Kompleks I, oksidatif fosforilasyon sürecinde gereksinim duyulan çok çeşitli enzim komplekslerinden biri olarak değerlendirilir. Bu enzim kompleksleri, mitokondri içerisinde birbirine sıkıca bağlanmış, özelleşmiş membranlar olarak bilinen iç mitokondri membranında gömülü halde bulunurlar. Mitokondriyal enzim kompleksleri, oksidatif fosforilasyon esnasında ATP üretimi ile sonuçlanan kimyasal reaksiyonları yürütmekle sorumludur. Bu kompleksler bilhassa iç mitokondri membranının her iki tarafında da elektron olarak adlandırılan negatif yüklü parçacıkların adım adım aktarımını sağlayarak eşit olmayan bir elektriksel yük dengesi oluşturur. Elektriksel yüklerde gözlenen bu farklılık, ATP üretimi için gerekli olan enerjinin kazanımını sağlar.

Elektron iletimi süreci şeklinde adlandırılan, elektronların NADH isimli molekülden ubikinon isimli bir başka moleküle taşınımını sağlayan sürecin ilk adımından kompleks I enzim kompleksi sorumludur. Bu adım sonrasında elektronlar, ubikinon molekülünden çok çeşitli enzim kompleksleri aracılığıyla hareket ederek gereksinim duyulan enerjiyi kazanarak ATP üretiminin gerçekleşmesini sağlarlar.

Genetik Değişikliklere Bağlı Sağlık Koşulları

Leber Kalıtsal Optik Nöropati

MT-ND6 geninde gelişim gösteren çok çeşitli gen mutasyonları Leber kalıtsal optik nöropati rahatsızlığına sahip bireylerde saptanmıştır. Bu rahatsızlık, görüş kaybının kalıtsal formu olarak değerlendirilir. Gelişim gösteren gen mutasyonlarının her biri NADH dehidrogenaz 6 proteininin tek bir protein yapı taşında farklılaşmalara sebebiyet verir. Oldukça sık rastlanan MT-ND6 gen mutasyonlarından biri bu rahatsızlığın gözlendiği vakaların %14’ünden sorumludur ve Fransız Kanada kökeninden gelen bireylerde bu rahatsızlığın ortaya çıkmasındaki en yaygın neden olarak görülür. Bu genetik farklılaşma, pozisyon 64’te valin amino asidi ile metiyonin amino asidinin yerlerini değiştirir ve bu durum T14484C ya da Met64Val şeklinde ifade edilir. T14484C varyantı iyi yönde gelişen bir prognoz olarak değerlendirildiğinden dolayı bu farklılaşmanın etkisindeki bireylerin birtakım görsel anlamda iyiye gitme yüzdeleri 37 ila 65 arasındadır.

Araştırmacılar, MT-ND6 geninde gözlenen gen mutasyonlarının Leber kalıtsal optik nöropati rahatsızlığına ne şekilde sebebiyet verdiğini anlamak adına çalışmalar yapmaktadır. Bu genetik farklılaşmalar, kompleks I’in olağan şekilde ubikinon molekülü ile etkileşime geçmesini engelleyerek ATP üretimi sürecini de sekteye uğratır.

Ayrıca bir başka gen olan MT-ND4 geninin varyantları da mitokondri içerisinde zararlı olarak görülen reaktif oksijen türlerinin üretiminin artışına yol açabilir. Bunun yanı sıra gelişen varyantların niçin bilhassa görsel iletiyi gözden beyine aktarmak ile sorumlu optik sinir ile kısıtlı kaldığı halen daha tam olarak çözümlenememiştir. Bütün bunlara ek olarak çeşitli çevresel ve genetik faktörler de büyük bir ihtimalle bu rahatsızlığın nitelendirildiği bir semptom olan görüş kaybına ve de başka tıbbi sorunların gelişimine yol açar.

Leigh Sendromu

MT-ND6 geninde gelişen bir gen mutasyonu, çoğunlukla bebeklik ya da erken çocukluk döneminde ortaya çıkan ilerleyici bir beyin bozukluğu olan Leigh sendromuna sahip az sayıda bireyde saptanmıştır. Bu rahatsızlıktan etkilenen çocuklarda kusma, nöbet geçirme, gelişimsel gecikme, kaslarda güçsüzlük ve hareketle ilgili sıkıntılar gözlenebilir. Leigh sendromlu bireylerde kalp hastalığı, böbrek problemleri ve nefes almada zorluk da ortaya çıkabilir.

MT-ND6 genindeki G6A ya da Ala14459Val şeklinde isimlendirilen gen mutasyonu, Leigh sendromu ile sonuçlanabilen bir genetik farklılaşmadır. Bu farklılaşma, pozisyon 72’de alanin amino asidi ile valin amino asidinin yerlerini değiştirir. Bu genetik değişikliğin, Leber kalıtsal optik nöropatisi gibi bir göz hastalığı ve istemsiz kas kasılmaları, titremeler ve diğer kontrolsüz hareketleri içeren distoni adı verilen bir hareket bozukluğu olan kişilerde de görüldüğü belirlenmiştir. Ancak bu gen mutasyonunun MT-ND6 genindeki değişikliğin, Leigh sendromu, Leber kalıtsal optik nöropati ya da distoninin spesifik özellikleri ile nasıl ilişkili olduğu hala net değildir. Ayrıca, tek bir mutasyon hangi neden ile farklı bireylerde bu kadar çeşitli belirtilere ve semptomlara neden olabileceği konusunda hala belirsizlikler bulunmaktadır.