Kanser Hücrelerinin Etrafındaki DNA Halkaları
Tümörlerdeki ektstrakromozal DNA’nın oluşumu ve etkisiyle ilgili ilk bilgiler edinildi. İki farklı ekstrakromozal DNA halkası var ve genleri taşıyan bu halkalar, tümörün büyümesi sırasında gelişmeye devam ediyorlar. Kanserli tümörlerin başlıca tetikleyicileri mutasyonlar, DNA hasarları ve hatalı hücre bölünmeleridir. Bunların sonucunda çok sayıda kanser hücresinin DNA’sında değişimler meydana gelir ya da doğru kromozom sayisini içermezler. Diğer dikkat çekici bir anormallik de tümör hücrelerinin etrafındaki kalıtım halkalardır.
Birçok tümör hücresinde, yüzlercesi hücre çekirdeğindeki kromozomlardan uzaklaşan küçük genetik kalıtım halkaları bulunuyor. Bazıları 100 bin DNA bazından daha kısayken diğerleri çok daha büyüktür. Bilindiği kadarıyla yetişkinler ve çocuklarda görülen tümörlerin üçte birinde DNA halkası var ve bunlar genelde çok agresiftir. Bir tümörün daha önce etkili olan bir ilaca karşı direnç kazanması da bu halka biçimindeki DNA’ya bağlanır.
Bunun nedenini şimdi İsviçreli ve Alman bilim insanları araştırdı. Bunun için de her bir hücre için DNA halkalarının genetik kodunu okuyabilen ve aynı zamanda gen etkinliğini kaydedebilen bir teknoloji geliştirmişler. Bu teknoloji, halkaların işlevini ve bunların varlığının kanser hücresi için ne gibi yararları olabileceğini belirlemeye olanak veriyor. İncelemeler sonucunda hiçbir ekstrakromozomal kanser hücresinin birbirinin aynısı olmadığı ortaya çıkmış. DNA halkalarının tipi, boyutu ve sayıları farklı. Bir tümör hücresinde 100’ün biraz altında halka varken, diğerinde 2000 tane olabiliyor. Halkaların boyutlarında da büyük farkılıklar söz konusu:
Bazıları yalnız 30 bin DNA bazı içerirken, en uzunu ise 1,2 milyon DNA bazına sahip. Daha ayrıntılı analizlerle, bu ekstrakromozomal halkaların genetik içeriğinin de farklı olduğu görülmüş. Küçük halkalar bütün genler yerine sadece DNA’nın belirli genlerini okunmasını etkileyen bölümlerini yani düzenleyici elementleri içeriyorlar. Küçük halkalar kanser hücreleri için pek önemli değiller. Çünkü aksi taktirde hücre bölünmeleri sırasında sürekli olarak aktarılır ve çoğalırlardı.
Büyük halkalarda durum farklı:
Bunlar daha önce hücrenin kromozomlarından oluşan kanser genleriyle yüklü. Yani bu kanser genleri bir anlamda bağımsız hale gelmişler. Halka biçimleri nedeniyle, klasik genetik yasalarını atlatıp bir şekilde bağımsız hale geliyorlar. Analizler bu büyük DNA halkalarının onkojenleri ve farklı kromozomlardan gen parçalarını taşıyabildiğini göstermiş. Birçok nöroblastoma hücresinde büyük DNA halkaları bulduklarını söyleyen bilim insanları, bunların hücre büyümesini tetiklediğini düşünüyorlar. Anlaşıldığı kadarıyla bu ek onkojen kopyalarını taşımak kanser hücreleri için bir avantaj olus-turuyor ama ne gibi yararları olduğunu bilim insanları şimdilik söyleyemiyorlar.
Bunun yerine tümörün büyümesi sırasında bir tür evrim yaşanıyor gibi görünüyor. Bilim insanları: “İlk nöroblastoma hücrelerinde, başlangıçta yalnızca bilinen kanser geni MYCN, kendisini ana kromozomdan ayırıyor ve bir halka oluşturuyor. Sonra bu tür iki halka, DNA’sinin birkaç parçasını ayırmış olan daha büyük bir halka olarak birleşiyor. Daha sonraki hücre bölünmeleri sırasında, bu onkojen taşıyan DNA halkalarının farklı varyantları ortaya çıkmış. Yalnızca son halkanın bir büyüme avantajı olduğu görülüyor, çünkü birçok nöroblastoma hücresinde bulunan tek halka o. Bu, kanser geninin yalnızca bu süreçler yoluyla bağımsız hale gelmediğini, aynı zamanda onu “geliştirmeye” devam ettiğini gösteriyor. Bir tümör içindeki DNA halkalarının evrimine ilişkin böyle ayrıntılı bir bakış açısı, yeni geliştirilen teknik olmadan mümkün olmazdı” diyor.
Yazan: Selim ÖZTEMEL
Parallel sequencing of extrachromosomal circular DNAs and transcriptomes in single cancer cells, Nature Genetics, 4.05.2023.
Bir yanıt bırakın