MTOR Geni Nedir?

İçindekiler

MTOR Geni: Rapamisin Kinazın Mekanik Hedefi

Normal İşlevi

MTOR geni, mTOR proteinin üretilmesinden sorumludur. Üretilen bu protein, vücut içerisinde birçok hücre çeşidinde mevcuttur. Burada iki kompleks vardır. Bunlar; MTOR kompleksi 1 (mTORC1) ve MTOR kompleksi 2 (mTORC2)’dir. Bu iki kompleks, ayrı ayrı iki değişik protein grubunu meydana getirmek için başka proteinlerle etkileşim halindedir. Her iki kompleks de hücrelerin işlevlerini denetleyen sinyalleri taşır. mTORC1 ve mTORC2 komplekslerinin oluşturduğu sinyalleşme ile hücre büyümesi, bölünmesi ve canlılığını devam ettirmesinden sorumlu proteinlerin oluşmasını denetler. mTOR Sinyali bilhassa beynin büyümesi ve gelişmesinde önemli rol alır. Ayrıca sinir hücrelerinin (sinapslar) birbirleri ile olan etkileşimlerine cevap olarak meydana gelebilecek herhangi bir değişime adaptasyon yeteneği diye de bilinen Sinaptik Plastisite süresinde de önemlidir. Sinaptik hareket, öğrenme ve hafıza bakımından oldukça önemlidir.

Genetik Koşullara Bağlı Sağlık Durumları

Smith-Kingsmore Sendromu

MTOR geninde meydana gelen varyasyonlar sonucunda, Smith-Kingsmore Sendromu denilen nörolojik bir problem ortaya çıkar. Bu problemle karşılaşan bireylerde, Makrosefali yani normal olmayan kafa büyüklüğü, zihinsel engellilik ve ataklar görülür. Bunlar dışında ayrıca iletişim ve sosyal etkileşimi de oldukça kötü etkileyen Dikkat Eksikliği/Hiperaktivite Bozukluğu (DEHB) adındaki nörogelişimsel bozukluk yahut Otizm Spektrum Bozukluğu gibi problemlere de sahip olabilirler.

Smith-Kingsmore Sendromuna sebep olan MTOR gen varyasyonları, germ varyasyonlarıdır. Germ varyasyonu, vücut hücrelerinde bulunduğu anlamına gelir. Bu varyasyondan etkilenen kişilerin hemen hemen yarısında mTOR proteinindeki bir aminoasidin değiştiği gözlenir. Seçici olarak, 1799 protein konumundaki (Glu1799Lys ya da E1799K) glutamik aminoasidiyle lisin aminoasidi değiştirilir. Bununla birlikte diğer MTOR gen varyasyonlarına Fonksiyon Kazancı denir. Sebebi, mTOR proteininin etkinliğini ve MTOR sinyalini arttırmasıdır.

Sonuç itibariyle, mTORC1 ve mTORC2 komplekslerinin denetlediği protein oluşumu kontrolsüzdür. Bu da hücre büyümesini, bölünmesini ve başka hücresel süreçleri etkiler. MTOR sinyali arttığında özellikle beyin hücrelerinde fazla olduğunda beyin büyümesini, gelişimini ve sinaptik plastisiteyi tahrip ederek Smith-Kingsmore Sendromuna sahip bireylerde makrosefali, zihinsel engellilik, ataklar ve başka nörolojik problemlere sebep olur. Beyin dışında vücudun başka yerlerinde çok fazla mTOR sinyali de bu durumun daha az karşılaşılan diğer bulgu ve semptomların aslını meydana getirir.

Diğer Bozukluklar

MTOR geninde meydana gelen varyasyonlar, beynin normalden farklı olarak gelişmesine ve buna bağlı olarak bazı nörolojik bozukluklara sebep olabilir. Bu spektrum, beynin dış bölgesinin (serebral korteks) malformasyonu ile ifade edilen Fokal Kortikal Displazi’yi ve beynin bir bölgesinin genişlemesi adındaki Hemimegalensefali’ye sebep olur. Bu gibi olaylar, tedaviye cevap vermeyen ve sürekli tekrarlayan ataklarla yani Epilepsi ile bağlantılıdır. Bu problemlere sebep olan gen varyasyonları, döllenmeden sonra gelişir ve vücut içerisinde her hücrede mevcut değildir.

Yukarıda açıklanan Smith-Kingsmore Sendromu’nda da görüldüğü gibi, Fokal Kortikal Displazi’ye ve Hemimegalensefali’ye sebep olan genetik değişimler, fonksiyon kazancı varyasyonlardır. Beyin hücrelerinde mTOR sinyalini normalden fazla arttırarak beyin büyümesini ve gelişimini tahrip edip ataklara sebep olurlar.