BİLİM - TEKNOLOJİ - DNA onarımına yardım eden proteinin yapısı çözüldü
Science Advances dergisinde yayımlanan çalışmada, işlevi 2013 yılında keşfedilen PrimPol proteinin alışılmadık konfigürasyonu, iki yıl boyunca yapılan araştırmaların sonucunda deşifre edildi. Hücrelerdeki normal onarım proteinleri DNA’nın çoğunlukla kemoterapi ilaçlarının neden olduğu hasarlı bölümlerine rastladığında PrimPol proteini kullanılıyor. Bu protein, DNA replikasyonunu (eşlenmesi/ kopyalanması) kurtarmak için hasarı pas geçebiliyor.
Ekipten Prof.Aneel K. Aggarwal şöyle anlatıyor: “PrimPol, cisplatin gibi yaygın ajanlarının kanser karşıtı eylemlerine karşı koyabilir. PrimPol’u engelleyerek, pek çok kanserin tedavisinde kemoterapi ilaçlarının etkisini arttırabileceğimizi düşünüyoruz.”
PrimPol’un Keşfi DNA Eşlenmesinin Anlaşılmasını Sağladı
DNA hasarları sürekli olur. DNA onarımı için hücrenin PrimPol’e gereksinimi vardır. Fakat bazen bu durum bireyin yararına olmayabilir; örneğin kemoterapi ilaçlarına direnç gösterme olaylarında olduğu gibi.
DNA eşlenmesinin temel adımları biliniyor. İlk adımda, birbirine geçmiş durumdaki ikili DNA sarmalı ayrılmaya başlıyor ve Y şeklinde bir eşlenme çatalı oluşuyor. Bu iki iplik, yeni DNA ipliklerinin yapılması için şablon görevi görüyor. Primer (primaz enzimi tarafından üretilir) olarak bilinen kısa bir RNA parçası, yeni DNA’nın sentezlenmesi işlemini başlatıyor.
“İnsan hücrelerindeki DNA polimeraz ve primaz etkinliklerinin, ayrı enzimlerin alanları olduğu düşünülüyordu. Daha sonra PrimPol keşfedildi ve DNA eşlenmesine ilişkin anlayışımız dramatik biçimde değişti. PrimPol’un, DNA eşlenmesi noktalandıktan sonra DNA sentezini hem tekrar başlatma hem de gerçekleştirme becerisinin olduğu anlaşıldı,” diyor ekipten Dr.Olga Rechkoblit.
Bu Enzimin Yapısı Farklı
Bilimciler enzimin keşfinden dolayı son derece heyecanlılardı ama nasıl işlediğini anlayamamışlardı. Dr.Aggarwal ve Dr.Rechkoblit’in organize ettiği ve New York’taki Cornell Üniversitesi, Illinois’deki Argonne Ulusal Laboratuvarı ve Galveston’daki Texas Üniversitesi Tıp Dalı’ndan araştırmacılardan oluşan bir ekip, konuyu araştırmaya karar verdi.
“Enzimin üç boyutlu yapısının, diğer DNA polimerazlarınkinden çok farklı olması nedeniyle, yapısının açığa kavuşturulması için grup çalışması gerekiyordu,” diyor Dr. Aggarwal. Klinik sonuçların net olduğunu ifade eden Dr.Rechkoblit şöyle anlatıyor: “Kemoterapi ajanlarının çoğu kanser hücrelerini öldürmek için onların DNA’sına zarar verir ve DNA eşlenmesinin tamamlanmasını engeller. Öte yandan PrimPol, eşlenmenin sürmesini destekliyor ve dolayısıyla hücre ölmeyebiliyor. Bu çalışmada tanımlandığı gibi PrimPol’un yapısını bilmek, ileride kanser terapisinde kullanılmak üzere bu enzim için bir inhibitör (engelleyici) tasarlamak konusunda paha biçilmez değere sahip.”
Dr.Rechkoblit, kemoterapi alan hastalara bir yandan da PrimPol inhibitörü vererek, kanser hücrelerinin kendilerini onarmalarının (ve dolayısıyla kemoterapinin işe yaramamasının) önüne geçilebileceğini ekliyor.
Bilimfili