Moleküler Açıdan Yaşam Ve Ölüm

Okuma Süresi: 4 Dakika  | Yazdır

Yaşlanma ve yaşlanmanın etkilerinin durdurulması en çok ilgi çeken konulardan biridir. Sağlıklı beslenme, düzenli egzersiz, stresten uzak yaşamak gibi eylemler, yaşlanma belirtilerini en aza indirmek için tavsiye edilir. Bu durumda akla gelen çok sayıda soru var. Vücutta yaşlanmaya sebep olan mekanizmalar nelerdir? Bu mekanizmaların işleyişi nasıldır ve onları durdurabilir miyiz?

Yaşlanmamızın temel nedeni, vücutta hücre çoğalmasından çok hücre ölümünün olmasıdır. Hücre bölünmesi sırasında meydana gelen DNA replikasyonu (DNA’nın kopyalanması) mekanizmasında DNA zincirlerinden biri tam olarak kopyalanamıyor ve her bölünme sırasında kısalıyor. Bu durumda DNA parçalanmadan hücreler nasıl bölünür? Kromozomların telomerler tarafından nasıl korunduğunun ve telomeraz enziminin keşfi bu soruları cevapladı. 2009 yılında bu keşif için Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider ve Jack W. Szostak adlı araştırıcılar Nobel Tıp ve Fizyoloji ödülünü aldı. DNA’nın uç kısımlarına eklenen tekrarlı telomer dizileri DNA’yı kısalmaktan korumaktadır. Telomeraz adı verilen RNA ve proteinden oluşan enzimler telomerleri yenilerler.

Vücut hücrelerinde (somatik hücrelerde) telomeraz aktivitesi görülmez ve hücreler farklılaşmalarının son evresine geldiklerinde çoğalmaları durur, bir süre sonra ölüm meydana gelir. Bu durumda hücrelerimizin telomeraz aktivitesini arttırırsak vücudumuz da daha kolay yenilenir mi? Yaşlanma süreci yavaşlar mı? Telomerlerin ve telomerazın keşfini ilk defa
okuduğumda aklıma gelen sorular bunlardı.

Vücutta telomeraz aktivitesi bulunan hücreler de vardır. Kanser hücreleri ve kök hücreleri bu kapsamdadır. Kanser hücreleri telomerlerini, telomeraz enzimi aracılığıyla sürekli yeniledikleri için ölümsüzdürler. Telomerlerin keşfiyle kanser hücrelerinin ölümsüzlüğünün sebebi de anlaşıldı. Bu keşif ayrıca kanser hücrelerindeki telomeraz aktivitesini baskılayarak kanseri yok etmeyi amaçlayan tedavi stratejilerinin geliştirilmesine de öncü oldu.

Düşük düzeyde telomeraz aktivitesi gösteren vücut hücrelerinde telomeraz aktivitesini arttırırsak neler olabilir? Hücrelerin yaşamlarının ileri safhalarında, replikasyon ve DNA onarımı hatalarından bazı çevresel faktörlere kadar birçok nedenle hücrenin genomunda mutasyonlar birikir. Ayrıca hücre kalıtsal mutasyonlar taşıyabilir. Eğer bu hücrelere ölümsüzlük kazandırabilirsek zamanla kanser hücrelerine dönüşebilirler. Bazı hücrelerde telomeraz aktivitesinin olmaması belki de bizi kanserden koruyan bir mekanizmadır.

Teorik olarak baktığımızda bu noktada işler bir çıkmaza giriyor gibi görünüyor. Buna rağmen, biri Nature dergisinde yayınlanan iki farklı çalışmada, farelerde gen terapisi stratejisi kullanılarak telomeraz aktivitesi arttırılmıştır. Çalışmaların sonucunda kanser riskinde artış olmadan farelerin yaşam süresinin arttığı ve doku hasarının azaldığı gözlemlenmiştir (Bernardes de Jesus B. ve ark., 2012; Jaskelioff M. ve ark., 2011). İlerde yapılacak çok sayıda çalışmanın sonucunda, insanlarda da benzer sonuçları elde edip bu stratejiyi terapi olarak kullanabiliriz.

Yaşlanma ve yaşam süresi vücutta elbette yalnızca telomerlere bağlı değil. DNA dışındaki organik moleküllerin durumu, epigenetik faktörler, oksidanların seviyesi gibi bildiğimiz ya da henüz bilmediğimiz çok sayıda faktöre bağlı olabilir. Genetik bilimi bu açıdan, yaşam koşullarımızı iyileştirmek için verdiğimiz mücadelede en önemli araçlardan biridir. Moleküler biyoloji ve genetikte şimdiye kadar meydana gelen çarpıcı ilerlemeler, önümüzde ortaya çıkmayı bekleyen çok sayıda heyecan verici gelişmeye basamak oluşturacaktır.

Kaynakça:
1.http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2009/press.html
2. Sahn-ho Kim, Patrick Kaminker ve Judith Campisi. Telomeres, aging and cancer: In search of a happy ending. Oncogene (2002) 21, 503-511 DOI: 10.1038/sj/onc/1205077
3. Bernardes de Jesus B, Vera E, Schneeberger K, Tejera AM, Ayuso E, Bosch F, Blasco MA. Telomerase gene therapy in adult and old mice delays aging and increases longevity without increasing cancer. EMBO Mol Med. 2012;4:1–14.
4. Jaskelioff M, Muller FL, Paik JH, Thomas E, Jiang S, Adams AC, Sahin E, Kost-Alimova M, Protopopov A, Cadiñanos J, Horner JW, Maratos-Flier E, Depinho RA. Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice. Nature. 2011 Jan 6;469(7328):102-6. doi: 10.1038/nature09603. Epub 2010 Nov 28.

Yazar: Ayça Olcay

 

Editör : Suna Korkmaz