Pleiotropi Nedir?

Pleiotropi, bir genin çoklu fenotipik özelliklerin ekspresyonunu kontrol ettiği bir durumdur. Tek bir genin birden çok fenotipik özellikte etkin rol oynamasına “pleiotropi” adı verilir. Örneğin meyve sineği olan Drosophila’da beyaz göz renginin oluşmasını sağlayan çekinik bir gen, aynı anda dişilerde sperm depolama torbasının formunu da belirleyebilir. Çok sayıda genetik kalıtım tipi vardır; basit Mendel mirası sadece en az karmaşık olan genetik kalıtım tipidir. Örneğin; pleiotropi en az tartışılanlardan biridir, ancak en ilginç ve potansiyel olarak sorunlu bir kalıtım tipidir. Çoğu durumda bu çok özellikli etki, bir genin belirli bir ürünü kodladığından, protein/ürünün vücutta çok sayıda amaca hizmet ettiği, sayısız reaksiyonu katalize ettiği veya çeşitli sinyal reseptörleri ile etkileşime girdiği içindir. Bu şekilde, tek bir gen farklı sistemler üzerinde ölçülebilir bir etkiye sahip olabilir.
Pleiotropik etkiler en fazla genetik sorunların beraberinde tespit edilir, çünkü tek bir gende gerçekleşen mutasyon büyümeyi ve gelişmeyi etkileyen kilo, boy, iskelet gelişiminde birçok problemle neticelenebilir. Bu gende bir mutasyon olmamışsa, pleiotropik etki fark edilmemiş olabilir. Pleiotropiye bağlı genetik hastalıkların bazıları arasında orak hücre anemisi, Marfan Sendromu ve Fenilketonüri bulunur.

Bunların tümü daha detaylı olarak incelenebilineceği gelişimsel pleiotropi, gen pleiotropisi, selektif pleiotropi ve antagonistik pleiotropi dâhil olmak üzere çeşitli pleiotropi türleri bulunmaktadır.

Pleiotropi Çeşitleri

Pleiotropi, etkileri açısından oldukça dar bir şekilde tanımlanırken, farklı kategorilere neden olan ekspresyonda bazı küçük farklılıklar vardır. Aşağıda bu farklıların yer aldığı pleiotropi çeşitleri mevcuttur;
Gelişimsel pleiotropi: Bu, gen mutasyonları ve müteakip gelişimsel bozukluklar ile ilgili olduğu için en fazla dikkat çeken plepropropinin varyasyonudur. Pleiotropinin bu formu, bir mutasyonun, yavruların ortaya çıkan fenotipi üzerinde birden fazla etkiye sahip olduğu durumdur. Bu tip bir pleiotropinin klasik bir örneği, kromozom 12 üzerindeki tek bir mutasyondan çıkan bir insan hastalığı olan fenilketonüridir. Bu mutasyon vücuttaki çeşitli sistemleri etkileyerek, vücudun bir anahtar amino asit, fenilalanin seviyesini uygun şekilde düzenlemesini önleyebilir . Bu tip pleiotropi ile tanımlanan genler sağlık ve sağkalım üzerindeki etkileri nedeniyle geniş bir şekilde çalışılmaktadır.
Selektif pleiotropi: Bu tip pleiotropi ile ve gelişimsel pleiotropi arasındaki fark küçük, ancak kritiktir. Gelişimsel pleiotropi, çoklu fenotipik yönleri etkileyen bir gen üzerindeki bir mutasyon ile ilgili olsa da, selektif pleiotropi, mutasyondan etkilenen zindeliğin farklı bileşenleri ile ilgilidir. Başka bir deyişle, bu pleiotropi formuna sahip genler, yerel adaptasyona karşı daha duyarlı görünmektedir. Bu, cinsiyete bağlı doğalarını veya doğal seçime dayalı değişkenliklerini daha iyi anlamak için bu tür genler hakkında kapsamlı araştırmalara yol açmıştır. Selektif pleiotropi, aynı zamanda yaşamın ayrı aşamalarında aynı gen tarafından farklı şekillerde etkilenebilecek olan popülasyonlardaki yaşam öyküleri ve kalıplarıyla da bağlantılıdır.
Gen pleiotropisi: Moleküler gen pleiotropisi olarak da bilinen bu tip, sahip olduğu fonksiyonların sayısına göre genler için bir sınıflandırmadır. Bu fonksiyonlar, genden kaç özellik etkilendiğine veya gen tarafından kodlanan belirli bir proteinin katalize edeceği reaksiyon sayısına bağlı olan biyokimyasal ve genetik olarak ölçülebilir. Bu, en basit plörotropi formudur ve genetik bozukluklarla veya formda bir artış/azalmaya bağlı değildir.
Antagonistik pleiotropi: Bu, özellikle herkesi bir dereceye kadar etkilediği için büyüleyici bir pleiotropi şeklidir. Bu bağlamda, bir gen, bir organizmanın yaşamındaki bir noktada zindelik üzerinde olumlu bir etkiye sahip olurken, ayrı bir noktada olumsuz bir etkiye sahip olacaktır. Fayda ve zarar arasındaki bu denge birçok kişinin genetik mükemmelliğin imkânsız olduğunu iddia etmesinin nedenidir. Bu antagonistik pleiotropik genler, birçok farklı formda bulunur, ancak klasik bir örnek, menopozun bir sonucu olarak doğurganlığın azalmasının yanı sıra, yaşamın erken dönemlerinde düzenli adet döngüsünü kontrol eden bir gendir. Bu tek gen, uygun olduğunda üreme şansını arttırır ve yaşaya bilirliği düştüğünde (yaşlanma sonucu) bir kadının yeteneğini azaltır. Pleiotropinin bu şekliyle ilgili en ilginç şey, çevreden etkilenebilmesidir,
Antagonistik pleiotropi, yaşlanmada etkisi olduğu düşünülmektedir çünkü araştırmalar vücudun kaynakları yenilendikçe uygun DNA transkripsiyonundan uzaklaştırmaya başladığını ve pleiotropik genler tarafından kontrol edilen ve tetiklenen bir karar olduğunu keşfetmiştir. Bu kaynaklar, sırasıyla hasarlı hücreleri veya DNA’yı ortadan kaldırmak veya düzeltmek yerine, diğer kas veya nöronal fonksiyon biçimleri için kullanılır. Bu DNA hataları zamanla biriktikçe, yaşlanma belirtileriyle beraber bu hücreler çoğaldıkça daha belirgin hale gelir. Bu antagonistik ilişkinin bir başka klasik örneği, kanser büyümesini kontrol edebilen ancak aynı zamanda yaşlandıkça yeni dokuyu büyütmeye yardımcı olan kök hücre üretimini sınırlayan bir gendir.
İnsanoğlunun en korkulan hastalıklarının çoğu pleiotropiyle bağlantılı olsa da, bu insan genomunun kaçınılmaz bir karmaşıklığıdır. Milyonlarca yıl boyunca, bir gen üzerindeki çeşitli lokuslar birbirine bağlanmıştır. Öyle ki o gene verilen fenotipik tepkiler bu fenotipik değişikliklerin genel uygunluk için iyi veya kötü olup olmadığı göre toplu olarak ortaya çıkacaktır. Bu çok yönlü genlerin araştırılması kesinlikle devam edecektir, çünkü birbirleriyle olan ilişkileri hala türümüzün bazı hastalıkları, devam eden evrim ve yaşlanma süreciyle ilgili en büyük sırlarını saklayabilir.

Kaynakça:
citeseerx.ist.psu.edu
2.estrellamountain.edu
zzz.bwh.harvard.edu

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Pinterest

Yorum Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This div height required for enabling the sticky sidebar
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :