Takip Edin

Bilim

Sigaranın DNA’ya Verdiği Zarar

Yayınlanma tarihi

-

OKUMA ZAMANI: 3 dakika

 

Bildiğiniz üzere sigaranın sağlığa zararları hakkındaki farkındalık her geçen gün artmaktadır. Bu yazımızda sigaranın DNA‘ya verdiği zararı konu alacağız. Farkındalık arttıkça da dünya genelinde sigara içenlerin sayısı azalmaya başlamıştır. Ama hala önlenebilir ölüm sebepleri arasında en başta sıralarda yer almaktadır.

Bir araştırma grubu tarafından yapılan araştırmalar, sigarayı bırakmanızdan yıllar sonra bile DNA üzerinde etkilerinin görülebileceğini belirtiyor. Sigara; araştırmaya göre hücrelerin gen etkinliklerini sigaranın DNA’ya verdiği zarar DNA metilasyon süreçlerinde iz bırakmaktadır.

Araştırmayı genele yayarak, sigara içen, geçmişte içen ve hiç içmeyen insanlar üzerinde çalışmalar yapılmış. Sonuçlar ise çok garip. Bütün insanlarda genlerin üçte birinde sigaradan etkilenen metilasyon bölgeleri görülmüş. Sigara içmeyi bıraktıktan yaklaşık 5 sene sonra metilasyon bölgelerinin büyük çoğunluğu sigara içmemiş insanlarınki gibi olmaktadır. Ama bazı DNA metilasyon bölgesindeki etkileri bıraktıktan 30 sene sonra dahi görülebilmektedir. Bu metilasyon bölgelerinin de bazısı kardiyobasküler ve çeşitli kanser türleri gibi sigara ile ilişkili sağlık sorunlarına sebep olduğu da görülebiliyor.

 

 

sigaranın DNA'ya verdiği zarar

 

Nobel Ödüllü bilim insanı Aziz Sancar ve ekibi sigaranın genoma verdiği zararı haritalamayı başardı

Sigaranın DNA’mızı etkilediğini uzun yıllardır biliyoruz. Genlerimizde hasar oluşturuyor ve akciğer kanserine
sebep oluyor. Ancak bu hasarın DNA’nın neresinde, hangi genlere işlediği konusunda bir fikrimiz yoktu. Kuzey Carolina Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Aziz Sancar ve ekibi, DNA’daki hasarların genom boyunca yüksek bir çözünürlükle haritalanabilmesini sağlayan bir yöntem geliştirdi. Aynı üniversitenin biyokimya ve biyofizik profesörü
Sarah Graham Kenan’la ortaklaşa çalışan Sancar, önce yaygın tipteki bir hasar karşısında DNA’nın kendini onardığı bölgeleri haritalayan çok kullanışlı bir teknik geliştirdi. Ardından bunu, yüksek seviyede etkili bir kanserojen olan ve sigara dumanında da bulunan benzo(a)piren kaynaklı olup, DNA’da belirli tipteki bir hasara sebep olan bölgeleri belirlemek için kullandı. “Bu kanserojen, ABD’deki kanser ölümlerinin yüzde 30’undan sorumlu” diyor Sancar; “Ve artık sebep olduğu zararın tüm genomu kapsayan bir haritasına sahibiz.”

Bu tür haritalar bilim insanlarının çalışmalarını da hızlandırıyor. Örneğin artık sigara kaynaklı kanserlerde “Bazı insanları etkilemeyip, bazılarının da kanser olmasına sebep olan nedir?” ya da “Diğerlerini etkilemiyorsa bu insanların kanser olmasını da önleyebilir miyiz?” gibi sorulara yanıt arayacak olan araştırmacılar, bu haritayı
kullanarak araştırmalarına olağanüstü bir hız katmış olacaklar. Sancar, yaptığı açıklamada, yürüttükleri çalışmanın sigara içmenin sağlığa ne kadar zararlı olabileceği konusundaki farkındalığın artmasına yardımcı olması, DNA’daki hasarın onarılması ve ilaç geliştirilmesi açısından önemli olduğunu ifade etti.

Bu haritalama tekniği ile sigaranın DNA’ya verdiği zarar ile aşağıdaki gibi sorulara cevap bulunabilir;

  • Ortalama bir insanda nükleotid eksizyon onarım kapasitesini aşmak için hangi dozda toksin gereklidir?
  • Hangi varyasyonlar ve hangi genler insanların bu tarz DNA onarım kapasitesini artırır ya da azaltır?
  • Genom üzerinde başarılı onarımların daha az olduğunu gösteren belirli işaretler var mıdır?

 

Peki Nedir Bu Benzo(a)piren?

Benzo(a)piren (BaP); piren molekülünün benzen halkalarıyla kaynaşması sonucunda oluşan, aynı zamanda kömür katranının da bir bileşeni olan bir kimyasal. Örneğin kömür 300 ila 600°C arasında yandığında benzo(a)piren ortaya çıkıyor. BaP aslında sadece kömür ve sigaradan değil, yanan tüm organik bileşiklerden yayılıyor. Örneğin orman
yangınları, dizel motorlar, mangal ateşinden çıkan dumanlar da BaP yayar. Hatta sadece havaya karışmakla kalmayıp, toprağa ve besinlere de işleyebiliyor. Fakat bu kaynaklardan yayılan BaP, sigara dumanıyla içe çekilen kadar zarar vermiyor. Böyle toksik bir hidrokarbonu besinler ya da nefes yoluyla aldığımızda, kanımızdaki enzimler onu ufak, daha zararsız moleküllere parçalıyor. Ancak BaP bu durum karşısında kendisinden bile zararlı olan benzo(a)piren diol epoksi’yi (BPDE) üretiyor. BPDE, DNA ile kimyasal tepkimeye girip nükleotit bazlarına sıkıca tutunmayı başarır. Bu bağlanmanın gerçekleştiği noktalarda DNA’nın kendini uygun ve etkili şekilde onarmasını
da önlediği için genler artık doğru proteinleri üretememeye başlıyor ve hücre bölünmesi esnasında
DNA bu bölümlerdeki verileri düzgün bir şekilde kopyalayamıyor.

 

Hedef: Guanin

Nükleotid eksizyon onarımı denilen yöntemle,  DNA hasar onarımında yer alan özel proteinleri kullanarak genom üzerindeki hasarlı yerlerin tamir edilmesi mümkün. Önce DNA’daki bozulmuş parça dikkatlice kesilip atılıyor. İşlem hatasız yapıldığında, DNA sentezleme enzimleri devreye girip bu kayıp bölgeyi baştan yaratıyorlar. Bu arada DNA’dan kesilip atılan parça da farklı moleküller tarafından “çöp” olarak işaretlenip zamanla yok ediliyor.
İşte bu çöp DNA parçacıkları aslında çok önemli. Özellikle de genomdaki tüm hasarlı bölgeleri haritalamak isteyen bilim insanları için. Sancar’ın geliştirdiği yeni yöntem, araştırmacıların bu çöp parçacıklarını etiketlemesini; yani
belirleyip dizilimlerini kontrol etmelerini sağlayacak. Sonuçta hepsinin içeriği belirlendiği zaman genomun kusursuz bir hasar haritası yaratılmış oluyor. Bu haritaya bakan bir araştırmacı, DNA hasarının hangi noktada başladığını kolayca tespit edebilir. Çünkü sigaranın DNA’ya verdiği zarar ile DNA’nın kendini onardığı bölgeleriyle kopuk parçaları belirlemek, hasarın başladığı yeri bulmak demektir.

Sancar ve ekibi zaten hasarın başladığı noktayı tespit etmeyi de başardı. Görünen o ki BPDE, DNA’nın
5 temel bazından biri olan guanin
(G) ile bağlanmayı seviyor. Dolayısıyla benzo(a)piren kaynaklı mutasyonların guanin’e sımsıkı tutunan BPDE ile başladığını biliyoruz.

 

KAYNAKÇA

http://news.unchealthcare.org/news/2017/june/where-cigarette-smoking2019s-damage-is-done-down-to-your-dna

Popüler science dergisi 2017

Yorum Yaz

Yorum Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir