MT-TL1 Geni Nedir?

İçindekiler

MT-TL1 Geni: Mitokondriyal Olarak Kodlanmış tRNA Lösin 1 (UAA/G)

Normal Fonksiyon

DNA’nın kimyasal kuzeni olarak nitelendirilen bir tür RNA molekülü olan tRNA isimli molekülü üretmek adına direktifler, MT-TL1 geni tarafından verilir. Transfer RNA molekülleri, protein yapı taşları olan amino asitlerin fonksiyonel proteinler içerisinde bir araya toplanmasına yardımcı olur. MT-TL1 geni bilhassa tRNA molekülünün spesifik bir versiyonu olan ve tRNA^Leu(UUR)şeklinde ifade edilen halinin oluşturulmasına yönelik talimatlar verir. Protein birleşimi süreci esnasında bu molekül, lösin isimli amino asit ile bağ kurar ve büyüyen protein içerisinde uygun konumlara yerleşimini sağlar.

tRNA^Leu(UUR)molekülleri, hücre içerisinde mitokondri olarak adlandırılan hücre yapılarında bulunur. Mitokondriler, besinlerden elde edilen enerjiyi hücrelerin kullanabileceği bir forma dönüştürmekle yükümlüdürler. Mitokondri içerisinde tRNA^Leu(UUR)molekülleri, pek çok kimyasal adım içeren ve oksidatif fosforilasyon şeklinde bilinen sürecin gerçekleştirilmesini sağlayan proteinlerin birleşiminde yer alır. Hücrelerin esas enerji kaynağı olan ATP’nin üretimi için bu süreçte basit şekerler, oksijen ve yağ asitlerinden faydalanılır.

Ayrıca pankreasın beta hücreleri şeklinde adlandırılan belirli hücrelerinde mitokondri, kan dolaşımındaki şeker miktarını kontrol etmede de rol alır. Yüksek glikoz seviyelerine karşılık olarak mitokondri organeli insülin olarak adlandırılan bir hormonun salınımının tetiklenmesine yardımcı olur. İnsülin hormonu, enerji dönüşümünün sağlanması için kandan hücrelere ne kadar glikoz geçtiğinin kontrolünü sağlayarak kan şekeri seviyesini düzenler.

Genetik Değişiklikler ile Alakalı Sağlık Koşulları

Anne Tarafından Geçen Diyabet ve İşitme Kaybı

Anne tarafından kalıtılan diyabet ve işitme kaybı (MIDD), MT-TL1 geninde gelişim gösteren en az bir gen mutasyonu doğrultusuna ortaya çıkan ve ender görülen bir hastalıktır. Bu rahatsızlığa sahip bireylerde şeker hastalığı gelişimi ve yüksek oranda işitsel kayıpların olduğu görülür. MIDD rahatsızlığından görece daha az etkilenen insanlar ise kasları, gözleri, böbrekleri ya da kalpleri ile ilgili olarak birtakım sıkıntılar yaşayabilirler. Bu rahatsızlığın vakalarının %85’ini etkileyen MT-TL1 gen mutasyonları, genin içerisinde pozisyon 3243’te adenin nükleotidi ile guanin nükleotidinin yerlerini değiştirir. Bu durum A3243G şeklinde ifade edilir.

A3243G mutasyonu, tRNA^Leu(UUR) adlı transfer RNA’nın protein üretimi sırasında lösin eklemesini azaltır, bu da protein üretimini yavaşlatır. Araştırmacılar A3243G mutasyonunun mitokondrilerin insülin salınımını tetikleme kabiliyetini sekteye uğrattığını düşünmektedirler.Bu rahatsızlığa sahip bireylerin beta hücreleri olması gereken ölçüde insülin hormonu üretemediğinden dolayı şeker hastalığı ortaya çıkar. Yapılan çalışmalar, A3243G mutasyonunun işitsel kayıplara ya da MIDD’nin diğer özelliklerine nasıl yol açtığını tam olarak açıklayamamışlardır.

Mitokondriyal Ensefalomiyopati, Laktik Asidoz ve İnme Benzeri Ataklar

MT-TL1 geninde gelişim gösteren çeşitli mutasyonlar sonucunda MELAS rahatsızlığının ortaya çıktığı saptanmıştır. Bu durum tekrarlayan şiddetli baş ağrıları, kas zayıflığı (miyopati), işitme kaybı, bilinç kaybı dahil inme benzeri ataklar, nörolojik sistemi etkileyen nöbetler ve diğer sorunlar ile karakterizedir. Bu mutasyonların çoğu gen içinde tek nükleotitleri değiştirir. Yukarıda açıklanan A3243G mutasyonu, MELAS’taki en yaygın mutasyondur. Tüm MELAS vakalarının yaklaşık %80’inden sorumludur. Bu mutasyon, mitokondrinin protein üretme, oksijen kullanma ve enerji üretme yeteneğini bozar. Araştırmacılar mtDNA’daki değişikliklerin MELAS’ın belirli belirtilerine nasıl yol açtığını henüz belirlememiştir. Mitokondriyal gen mutasyonlarının farklı dokulardaki etkilerini özellikle beyinde araştırmaya devam etmektedirler.

Miyoklonik Epilepsi İle Bezeli Kırmızı-Çizgili Lifler

MT-TL1 geninde gelişen bazı mutasyonlar, miyoklonik epilepsi ile bezeli kırmızı-çizgili lifler belirtilerini barındıran bazı bireylerde tanımlanmıştır. Bu bireyler ayrıca yukarıda bahsi geçen MELAS rahatsızlığının belli özelliklerini de gösterirler. Bu belirtiler ve bulguların kombinasyonuna MERRF/MELAS örtüşme sendromu adı verilir. Bu sendromun özellikleri arasında kas seğirmeleri , kas zayıflığı, hareket koordinasyonunu zorlukları, işitme kaybı, nöbetler ve diyabet bulunur.

MERRF/MELAS örtüşme sendromuna neden olan mutasyonlar, MT-TL1 genindeki tek nükleotitleri değiştirir. Araştırmacılar bu genetik değişikliklerin MERRF/MELAS örtüşme sendromunun belirtilerine ve bulgularına nasıl neden olduğunu henüz belirlememişlerdir.

Progresif Eksternal Oftalmopleji

MT-TL1 geninde gelişen gen mutasyonları, ilerleyici eksternal oftalmopleji olarak adlandırılan bir göz rahatsızlığının bazı vakalarından sorumludur. Bu bozukluk, göz hareketlerini kontrol eden kasları zayıflatır ve düşmüş göz kapaklarına neden olur.

İlerleyici eksternal oftalmoplejinin bazı vakaları, genellikle MELAS ve MIDD’e yol açan A3243G mutasyonundan kaynaklanır (yukarıda açıklananlarla aynı genetik değişiklik). Aynı MT-TL1 gen mutasyonunun farklı durumlara nasıl yol açabileceği belirsizdir. Araştırmacılar, mtDNA’daki değişikliklerin ilerleyici eksternal oftalmopleji belirtilerine nasıl yol açtığını henüz belirlememişlerdir, ancak bu durumun özellikleri oksidatif fosforilasyonun bozulmasıyla ilişkili olabilir. Göz kaslarının mitokondri hasarlarından yaygın olarak etkilendiği öne sürülmüştür çünkü enerji için oksidatif fosforilasyona özellikle bağımlıdırlar.

Leigh Sendromu

Bu rahatsızlığa ilişkin bilgilere MedlinePlus Genetics sayfasından ulaşabilirsiniz.

Mitokondriyal Kompleks I Eksikliği

Bu rahatsızlığa ilişkin bilgilere MedlinePlus Genetics sayfasından ulaşabilirsiniz.

Diğer Rahatsızlıklar

MT-TL1 geninde çoğu gen içerisinde tek nükleotitleri değiştiren yaklaşık 20 mutasyon saptanmıştır. Bu mutasyonlar, başta kasları ve sinir sistemini etkileyen çeşitli belirtiler ve semptomlarla ilişkilidir. MT-TL1 mutasyonlarına sahip kişiler genellikle kas zayıflığı, ağrı ve özellikle egzersiz sırasında aşırı yorgunluk yaşarlar. Bazı vakalarda kalp kası da zayıflar, bu da kardiyomyopati olarak bilinir. Bu anormallik kalbin normal şekilde pompalamasını engeller.

MT-TL1 genindeki değişikliklere sahip birkaç çocuk, gelişimde gecikme, psikiyatrik sorunlar veya iletişimi ve sosyal etkileşimi etkileyen otizm spektrum bozukluğu gibi sorunlar yaşamıştır. MT-TL1 mutasyonları ayrıca 1 yaşından küçük çocuklarda ölümün önemli bir nedeni olan ani bebek ölüm sendromu (SIDS) vakalarının birkaçında tanımlanmıştır.