MT-TS1 Geni Nedir?

İçindekiler

MT-TS1 Geni: Mitokondriyal Olarak Kodlanmış tRNA Serin 1 (UCN)

Normal İşlevi

MT-TS1 geni, DNA’nın kimyasal kuzeni olan belirli bir tip RNA molekülünün üretiminden sorumludur. Bu RNA türü, taşıyıcı RNA (tRNA) olarak adlandırılır ve protein yapıtaşı olarak bilinen amino asitlerin tam uzunlukta çalışır proteinlerin oluşturulmasına yardımcı olur. MT-TS1 geni, tRNA’nın özel bir formu olan tRNASer(UCN) yapımından sorumludur. Protein birleşimi sırasında bu molekül, serine (Ser)) bağlanır ve uzayan proteinde uygun yerlere yerleştirir.

tRNASer(UCN) molekülü, mitokondri isimli hücresel yapılarda bulunur. Mitokondri, besinlerdeki enerjiyi hücrenin kullanabileceği enerjiye çevirir. Oksidatif Fosforilasyon ile mitokondri oksijen, basit şeker ve yağ asitlerini kullanarak hücrenin enerji kaynağı olan Adenozin Trifosfatı (ATP) oluşturur. tRNASer(UCN) molekülü, oksidatif fosforilasyonu gerçekleştiren proteinlerin birleştirilmesi ile ilişkilidir.

Genetik Değişikliklere Bağlı Sağlık Sorunları

Düzensiz Kırmızı Liflerle Miyoklonik Epilepsi

Düzensiz Kırmızı Liflerle Miyoklonik Epilepsi (MERRF) varyant formlarına sahip bazı insanların, MT-TS1 geninde mutasyonlar bulunmuştur. Bu vakalarda etkilenmiş bireylerde, genelde kas seğirmeleri (miyoklonus), kas zayıflığı (miyopati), koordineli harekette zorlanma (ataksi), duyma kaybı, nöbetler ve zihinsel engellilik görülür. MT-TS1 genindeki iki mutasyonun bu semptomlara neden olduğu bulunmuştur. Mutasyonlardan biri, DNA yapı taşı (nükleotid) olan timini, sitozin nükleotidi ile gen pozisyonu 7512’de yer değiştirmesidir (T7512C olarak yazılır). Diğer mutasyon ise 7472 pozisyonuna fazladan sitozin eklenmesidir (7472insC olarak yazılır). Araştırmacılar bu genetik değişikliklerin, MERRF varyantlarına nasıl neden olduğunu belirleyememiştir.

Sağırlık ile Birlikte Palmoplantar Keratoderma

MT-TS1 genindeki işitme kaybından sorumlu olan bazı mutasyonlar, etkilenmiş bireylerde fazladan belirti ve semptomlara neden olabilir. Örnek olarak bir mutasyon, Sağırlık ile Birlikte Palmoplantar Keratoderma olarak adlandırılan ve deri rahatsızlığına neden olur. İşitme kaybına ek olarak bu durum, avuç içlerindeki ve ayak tabanlarındaki deride kalınlaşmaya, pullaşmaya ve nasırlaşmaya neden olur.

Bu olgulara neden olan genetik değişiklik; MT-TS1 genindeki 7445 pozisyonunda adenin nükleotitini guanin nükleotiti ile değiştirir (A7445G olarak yazılır). Bu mutasyon genellikle tRNASer(UCN) molekülünün normal üretimini bozar. Sonuç olarak, mitokondrideki protein birleşimi için daha az tRNASer(UCN) bulunur. Bu değişiklikler, oksidatif fosforilasyon için gerekli proteinlerin üretimini azaltır ve bu nedenle de mitokondrinin ATP üretme yeteneğini zayıflatır fakat bu mutasyon etkilerinin neden sadece iç kulak ve deri ile sınırlandığı henüz kesin değildir.

Diğer Rahatsızlıklar

Bazı ailelerde MT-TS1 genindeki mutasyonlar, işitme kaybıyla ilişkili olmayan sağlık problemlerine neden olur. Mesela kas ağrısı, güçsüzlük ve egzersize bağlı aşırı yorgunluk (egzersiz intoleransı) yaşayan insanlarda bir mutasyon tanımlanmıştır. Bu belirtilere neden olan genetik değişiklik, MT-TS1 genindeki 7497 pozisyonunda adenin nükleotitini guanin nükleotiti ile yer değiştirir (A7497G olarak yazılır).

MT-TS1 genindeki değişiklilerin neden bu kadar çeşitli belirti ve semptomlara neden olabildiği kesin değildir. Sadece bir ailenin içinde aynı genetik değişikliğe sahip bireyler bile farklı sağlık problemlerinden etkilenebilir. Araştırmacılar, diğer genetik ve çevresel faktörlerin MT-TS1 genindeki mutasyonların sadece işitme kaybına, diğer belirti ve semptomlarla birlikte işitme kaybına ya da işitmeyle ilişkili olmayan özelliklere yol açmasını belirlemeye yardımcı olduğuna inanmaktadır.