Mitokondriyal DNA’mız Çekirdek DNA’mızla Karşılıklı Etkileşimde Bulunuyor

USC(University Of Southern California)’de yapılan bir çalışmada, hücre içinde yaşamsal önem taşıyan genetik bilginin aktarımının, eskiden düşünüldüğü gibi tek yönlü bir telegrafa benzemediği, mitokondriyal DNA’nın çekirdeksel DNA’dan aldığı emirleri yerine getirmekten fazlasını yapabildiği keşfedildi.

USC Leonard Davis Okulu'nda gerontoloji yardımcı doçentliğini yapan ve çalışmanın yazarlarından olan Changhan David Lee;” USC Leonard Davis Gerontoloji Okulu'ndaki bilim adamları tarafından yürütülen bu araştırma, mitokondriyal ve nükleer genomların birbirlerini bağımsız olarak çapraz düzenlemeyle dönüştürdüğünü gösteren ilk çalışmadır. Çalışmayla DNA iletişiminin hücre içinde nasıl gerçekleştiğini anlamak, her iki genomda kodlanmış olan genlerin koordinasyonunu ve yaşlanma ile hastalıklardaki rollerinin farkına varılmasını sağlayacaktır” diyor

Hücrenin iç işleyişini anlamak, hayat kurtarmaya yardımcı olabilecek tıbbi gelişmeler için fırsatlar doğurmaktadır. Yaşlanmak hücrelerin parçalanarak kansere ve Alzheimer gibi hastalıklara yol açmasına neden olur. Bu yüzden elde edilen bulgular çok değerlidir. Çalışma sonuçları Cell Metabolism dergisinde yayımlandı. 

Aslında çekirdeğin uzun süredir bir hücre inşa edilmesi ve işletilmesi için tek başına genetik yeteneği olduğunu düşünüyorduk. Mitokondriyal DNA'mızın çekirdeği kontrol etmek için mesajları şifrelediğini bilmiyorduk. Mitokondrilerin, muhtemelen uzun zaman önce hücrelerimize katılan eski bakterilerden gelen kendi DNA'ları vardır. Lee, artık bu, iki genomuzu birlikte evrim geçirmiş bir genetik sistem bütüncül bir yapı olarak ele almalıyız diyor.

Hücrelerin nasıl çalıştığını yakından bilmek, yaşa bağlı hastalıkların ve belki de bir gün yeni mitokondri temelli tedavilerin daha iyi anlaşılmasına neden olabilir. Bilim adamları, reçeteli ilaçların bugün çekirdek genomda kodlanmış planı temel alarak tasarlandığını söylüyor. Lee, “Hücresel ağın tam karmaşıklığına bakmadık” diyor. Bu güne kadar kanser ile savaşta genomun yarısına odaklandığımız için çözümlerde yarıyı içeriyordu. Artık şimdi bu hastalıkların tüm genetik bileşenleri ile mücadele edebiliriz. 

Hücre içi iletişim alanı nispeten yenidir. Tıbbi teknoloji geliştikçe bilim insanları daha küçük yapılara odaklanabilecek genetik ve hücre içi etkileşimi daha iyi kavrayacaktır. USC araştırmacıları, DNA'yı taşıyan hücrenin iki parçasına odaklandı: çekirdek ve mitokondri. Çoğu genetik materyal, hücrenin en büyük bileşeni olan çekirdeğin içinde bulunur. DNA'sı, hücreye ne yapacağını söyleyen kodlanmış şablonlar gönderir. Daha küçük olan mitokondri, enerji üreten fabrikalar olarak işlev görür ve hücreye enerji vermek için yiyecekleri yakıt haline getirir. Ancak boyut yanıltıcı olabilir. Mitokondriya da DNA'yı içerir, hepsi de anneden miras alır ve yeni çalışmalara göre de sadece çekirdekten emir almakla kalmıyor. 

İnsan hücreleri üzerinde çalışan ekip, bir hücre stres altında olduğunda ve besin açlığı çektiğinde, mitokondriyal DNA’da kodlanan küçük bir protein olan MOTS-c proteininin çekirdeğe ilerleyerek, genleri kontrol ettiğini ve antioksidan yanıtı da içeren bir savunma sistemini harekete geçirdiğini keşfetti. 

Lee, “Çoğu hastalık yaşlanmaya bağlı ve yaşlanma hücre işlevlerinde bir bozulmaya yol açıyor. Hücrelerin yaşlanma sürecinin anlaşılması, zararın nasıl meydana geldiğine ve nasıl önlenebileceğine veya düzelteceğimize dair daha fazla bilgi sahibi olduğumuz anlamına gelir” dedi.

USC Leonard Davis School, üniversite genelinde yaşlanma konusunda temel ve uygulamalı araştırmalarda işbirliği için bir merkezdir. Araştırmacılar, nörobiyoloji, moleküler biyoloji, biyodemografi, bilişsel psikoloji, sosyoloji, şehir planlama ve sağlık hizmetleri de dahil olmak üzere çeşitli disiplinlerden yaşlanan sorunları çözmek için işbirliği yapmaktadır. Ayrıca aile çalışmaları, konut, uzun süreli hizmetler ve destek, düşme önleme, yaşlı istismarını önleme, bakım ve teknoloji gibi yaşlanma ile ilgili konulara odaklanmaktadır.

Kaynak: https://phys.org/news/2018-07-mighty-mitochondria-flex-dna-power.html