DNT təmiri

DNT təmiri — DNT təmiri, bir hüceyrənin genomunu kodlayan DNT molekullarının zədələnməsini müəyyən ederək düzəltdiyi bir müddətdir^[1]. İnsan hüceyrələrində həm normal metabolik aktivlik, həm də radiasiya kimi ətraf mühit faktorları DNT zədələnməsinə səbəb ola bilər və nəticədə gündə hüceyrə başına on minlərlə fərdi molekulyar ziyan yaranır^[2].

Bu dəyişmələrin çoxu DNT molekulunun struktur zədələnməsinə səbəb olur və hüceyrənin təsirlənmiş DNT kodlarının yazdığı geni köçürmə qabiliyyətini dəyişdirə və ya ortadan qaldıra bilər. Digər dəyişmələr hüceyrənin genomunda, mitozdan sonra qız hüceyrələrinin sağ qalmasına təsir edən potensial təhlükəli mutasiyalara səbəb olur. Nəticədə, DNT quruluşunun zədələnməsinə cavab verdiyi üçün DNT bərpa prosesi daima aktivdir^[3]. Normal təmir prosesləri uğursuz olduqda və hüceyrə apoptozu meydana gəlmədikdə, ikiqat zəncirlər və DNT çapraz əlaqələri daxil olmaqla, düzəldilməz DNT zədələnməsi baş verə bilər. Nəticədə bu, iki vuruşun fərziyyəsinə görə bədxassəli şişlərə və ya xərçəngə səbəb ola bilər. DNT bərpa nisbəti, hüceyrə tipi, hüceyrə yaşı və hüceyrə xaricindəki mühit də daxil olmaqla bir çox amillərdən asılıdır. Çox miqdarda DNT zədələnmiş bir hüceyrə və ya DNT-sinə verdiyi ziyanı təsirli bir şəkildə düzəldə bilməyən bir hüceyrə, mümkün üç vəziyyətdən birinə girə bilər^[1]:

1. yaşlanma olaraq bilinən geri dönməz bir yuxu vəziyyəti
2. apoptoz və ya proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü olaraq da bilinən hüceyrə intiharı
3. bədxassəli bir şiş meydana gəlməsinə səbəb ola biləcək tənzimlənməmiş hüceyrə bölgüsü

Bir hüceyrənin DNT-ni bərpa etmə qabiliyyəti, genomunun bütövlüyü və bu səbəbdən bu orqanizmin normal işləməsi üçün vacibdir. Başlanğıcda ömrünü təsir edən bir çox genin, DNT zədələrinin düzəldilməsi və qorunmasında iştirak etdiyi ortaya çıxdı^[2]. 2015-ci il Kimya Mükafatı, DNA bərpa proseslərinin molekulyar mexanizmləri üzərində işlərinə görə Thomas Lindahl, Paul Modric və Aziz Sankara verildi^[4].

Bir hüceyrə üçün zədələnmiş DNT-dən daha ağırı yoxdur, çünki bu, səhv xərçənglərin meydana gəlməsinə səbəb olur, bəziləri də xərçəng yə ya ciddi xəstəliklərə yol açır. DNT-yə zədələnməsi xarici təsirlərdən ola bilər, buna görə də hüceyrə bu təhlükədən də qorunmağı bacara bilməlidir. DNT-nin ötürülməsinə icazə verilmədən əvvəl keçməsi lazım olan müxtəlif "nəzarət nöqtələri" var. Bir çox mutasiya təhlükəli olsa da, bəzi faydalı növləridə vardır. Hüceyrələr həmişə DNT- nin bütövlüyünə qarşı çox həssasdırlar^[3].

İonlaşdırıcı şüalanma, ultrabənövşəyi şüalanma və ya kimyəvi maddələrə məruz qalan hüceyrələr çoxsaylı həcmli DNT zədələnmə və ikiqat zəncir meydana gətirməyə meyllidir. Üstəlik, DNT-yə zərər verən maddələr proteinlər, karbohidratlar, lipidlər və RNT kimi digər biomolekullara zərər verə bilər. Zərərin yığılması, yəni replikasiya zəncirlərini dayandıran cüt telli qırılma və ya əlavə maddələr, DNT zədələnməsinə qlobal cavab vermək üçün bilinən stimullaşdırıcı siqnallardan biridir.Yaralanmaya qlobal reaksiya hüceyrələrin özlərini qorumaq və makromolekulyar təmir, bypass, tolerantlıq və ya apoptoz üçün birdən çox yolu tetiklemek üçün hərəkətdir. Qlobal reaksiyanın ümumi xüsusiyyətləri bir neçə genin induksiyası, hüceyrə dövrünün tutulması və hüceyrənin bölünməsinin qarşısını almaqdır^[5].

DNT təmirinin genetik çatışmazlığı olan eksperimentlərda tez-tez ömür uzunluğu azalır və xərçəng xəstəliyi artmaqdadır. Məsələn, dominant NHEJ cığırında və telomer saxlama mexanizmlərində çatışmayan siçanların lenfoma və infeksiyalara yoluxma ehtimalı daha yüksəkdir və nəticədə vəhşi tip siçanlardan daha qısa ömür sürürlər^[6]. Eynilə, DNT zəncirlərini açan, təmir və transkripsiya üçün əsas zülalda çatışmayan siçanlar, qocalıqla əlaqəli xəstəlikləri vaxtından əvvəl inkişaf etdirir və nəticədə ömürlərini qısaldır. Bununla birlikdə, hər DNT-nin bərpa çatışmazlığı dəqiq proqnozlaşdırılan təsirlər yaratmır; NER cığırında çatışmayan siçanlar müvafiq olaraq daha yüksək mutasiya dərəcəsi olmadan daha qısa ömür sürdülər^[7]. DNT zədəsi hüceyrənin onu düzəltmə qabiliyyətini aşarsa, səhvlərin yığılması hüceyrəni aşaraq erkən yaşlanmağa, apoptoz və ya xərçəngə səbəb ola bilər. DNA təmirinin düzgün işləməməsi ilə əlaqəli irsi xəstəliklər erkən yaşlanmaya, kanserogen maddələrə qarşı həssaslığın artmasına və buna görə xərçəng riskinin artmasına səbəb olur^[8] . Digər tərəfdən, bilinən şüalanmaya davamlı orqanizm olan Deinokokkus radiodurans kimi inkişaf etmiş DNT təmir sistemlərinə sahib orqanizmlər, radioaktivliyin ikiqat təsirlərinə qarşı böyük bir müqavimət göstərir^[9].