DNT, genlər və zülallar
Hər hüceyrənin içində bədənin qurulması və işləməsi üçün təlimatlar kitabxanası var. Bu mövzuda həmin kitabxananın — DNT-nin — necə “oxunduğunu”, genlərin zülallara necə çevrildiyini və bunun leykozu anlamaq və müalicə etmək üçün niyə vacib olduğunu izah edirik.
01Qısa cavab
02Sadə izah
DNT-ni hər hüceyrənin nüvəsində saxlanan nəhəng bir resept kitabı kimi təsəvvür edin. Kitab cəmi dörd hərflə yazılıb: A, T, G və C. Bu hərflərin ardıcıllığı — sözlərdəki hərflərin sırası kimi — məna daşıyır.
Kitabın ayrı-ayrı reseptləri genlərdir. Hər gen bir “yeməyin” — bir zülalın — necə hazırlanacağını yazır. İnsanda təxminən 20 min belə resept var. Bədəndəki demək olar ki, hər hüceyrədə eyni kitab olsa da, hər hüceyrə yalnız öz işinə lazım olan reseptləri açır: qırmızı qan hüceyrəsinin sələfi hemoqlobin reseptini, limfosit isə anticisim reseptini “oxuyur”.
Hüceyrə kitabı nüvədən çıxarmır — əvəzində lazım olan reseptin surətini çıxarır. Bu surətə mRNT deyilir. Surət nüvədən çıxır, hüceyrənin “mətbəxinə” — ribosomlara — gedir və orada zülal amin turşularından, muncuq kimi, bir-bir yığılır.
Zülallar hüceyrənin işçiləridir. Bəziləri hüceyrəyə “bölün” və ya “dayan” siqnalı ötürür, bəziləri “yetiş, ixtisaslaş” əmri verir, bəziləri DNT-dəki səhvləri təmir edir, bəziləri isə köhnəlmiş hüceyrəyə “vaxtın çatdı” deyir.
Leykozda kitabdakı bəzi reseptlər dəyişir — bir hərf səhv yazılır, bir hissə silinir və ya iki reseptin parçaları birləşir. Nəticədə hazırlanan zülal ya həddindən artıq güclü işləyir, ya da ümumiyyətlə işləmir. Yaxşı xəbər: alimlər bu səhv zülalların çoxunu tanıyır və onları “söndürən” hədəfli dərmanlar hazırlayıblar.
03Elmi izah
DNT (dezoksiribonuklein turşusu) iki zəncirdən ibarət spiral molekuldur. Hər zəncir nukleotidlərdən — şəkər, fosfat və dörd əsasdan birindən (adenin, timin, quanin, sitozin) — qurulur. Əsaslar cütləşir: A həmişə T ilə, G isə C ilə. İnsan DNT-si təxminən 3 milyard əsasdan ibarətdir və bu əsasların 99%-dən çoxu bütün insanlarda eynidir. DNT-nin çox hissəsi nüvədə, kiçik bir hissəsi isə mitoxondrilərdə saxlanır.
Gen DNT-nin funksional vahididir. Genlərin ölçüsü bir neçə yüz əsas cütündən 2 milyondan çox əsas cütünə qədər dəyişir. İnsan Genomu Layihəsi zülal kodlayan genlərin sayını 20–25 min arasında qiymətləndirib; sonrakı tədqiqatlar bu rəqəmi aşağı həddə yaxın göstərir. Genom zülal kodlayan hissələrdən başqa, genlərin nə vaxt və harada “yandırılıb-söndürüləcəyini” tənzimləyən ardıcıllıqlar da daşıyır.
Gendən zülala yol iki mərhələdən keçir — bu, gen ekspressiyası adlanır. Transkripsiya zamanı nüvədə genin DNT ardıcıllığı mRNT-yə köçürülür. Translyasiya zamanı sitoplazmada ribosom mRNT-ni üç-üç əsasla (kodonlarla) oxuyur və hər kodona uyğun amin turşusunu əlavə edir; zülallar 20 növ amin turşusundan yığılır. Hazır zülal qatlanaraq üçölçülü forma alır və forması onun funksiyasını müəyyən edir. Hansı genin nə qədər oxunacağını transkripsiya faktorları və epigenetik işarələr (DNT metilləşməsi, histon modifikasiyaları) idarə edir — bunlar DNT ardıcıllığını dəyişmədən genləri açıb-bağlayır.
Leykozla bağlı genlərin böyük hissəsi bir neçə funksional qrupa aiddir: siqnal ötürən kinazalar (məs., ABL1, FLT3), hüceyrənin yetişməsini idarə edən transkripsiya faktorları (RUNX1, CEBPA), epigenetik tənzimləyicilər (DNMT3A, TET2, IDH1/IDH2), hüceyrə daxilində zülalların yerini və funksiyasını dəyişən genlər (NPM1) və genomun keşikçiləri (TP53). Bu zülallar dəyişəndə hüceyrə nəzarətsiz bölünə, yetişməyi dayandıra və ya ölümdən qaça bilər. Məhz buna görə müasir diaqnostikada genetik testlər aparılır və bəzi dəyişikliklər üçün hədəfli dərmanlar mövcuddur: məsələn, BCR::ABL1 kinazasına qarşı tirozin kinaza inhibitorları, FLT3 və IDH1/IDH2 inhibitorları.
04Bədəndə nə baş verir?
Gendən zülala: iki addım
Əvvəlcə nüvədə genin surəti — mRNT — hazırlanır (transkripsiya). Sonra bu surət ribosomlara gedir və orada zülal amin turşularından yığılır (translyasiya). Bu proses hər saniyə bədəninizin trilyonlarla hüceyrəsində baş verir.
Hər hüceyrə eyni kitabı fərqli oxuyur
Qaraciyər hüceyrəsi ilə limfositin DNT-si eynidir, amma onlar tamam fərqli işlər görür. Səbəb — hər hüceyrənin fərqli genləri “açıb-bağlamasıdır”. Qan hüceyrələri yetişərkən genlərin açılıb-bağlanması ardıcıl dəyişir; leykozda isə bu proqram pozulur.
Zülallar — hüceyrənin açarları
Bəzi zülallar hüceyrəni bölünməyə təşviq edən “qaz pedalıdır”, bəziləri isə “əyləc”. Leykozda qaz pedalı ilişib qala (məs., daim aktiv kinaza), əyləc isə sıradan çıxa bilər. Hər ikisi nəzarətsiz çoxalmaya səbəb olur.
Bu bilik müalicəni necə dəyişdi?
Səhv zülalı tanımaq onu hədəfə almağa imkan verir. Bunun ən məşhur nümunəsi CML-dir: BCR::ABL1 zülalını bloklayan dərmanlar bu xəstəliyi əksər insanlar üçün uzunmüddətli nəzarət altında saxlanılan vəziyyətə çevirdi. Bu gün başqa leykozlar üçün də hədəfli dərmanlar var və yeniləri araşdırılır.
05Təlimatdan hüceyrə davranışına
DNT-dəki təlimat dörd addımda hüceyrənin davranışına çevrilir. Leykozda bu zəncirin istənilən həlqəsində səhv yarana bilər.
06Əsas anlayışlar və leykozla əlaqəsi
| Anlayış | Sadə bənzətmə | Leykozla əlaqəsi (nümunə) |
|---|---|---|
| DNT | Təlimat kitabı | Leykoz hüceyrəsinin DNT-sində dəyişikliklər toplanır |
| Əsas (A, T, G, C) | Hərf | Bir hərfin dəyişməsi zülalın işini dəyişə bilər |
| Gen | Resept | FLT3, NPM1, TP53 kimi genlərin dəyişməsi proqnoza və müalicəyə təsir edir |
| mRNT | Reseptin surəti | Bəzi testlər (məs., BCR::ABL1 üçün PCR) mRNT-ni ölçür |
| Zülal | İşçi | Səhv zülal (məs., BCR::ABL1 kinazası) hədəfli dərmanın hədəfi olur |
| Kinaza | Siqnal açarı | Daim “açıq” qalan kinaza hüceyrəni fasiləsiz bölünməyə təhrik edir |
| Transkripsiya faktoru | Hansı reseptin oxunacağını seçən “redaktor” | Pozulduqda hüceyrə yetişməyi dayandırır |
| Epigenetika | Kitabdakı əlfəcinlər və qeydlər | DNMT3A, TET2, IDH dəyişiklikləri; hipometilləşdirici dərmanlar bu səviyyədə işləyir |
* Nümunələr sadələşdirilib. Sizin leykozunuzda hansı dəyişikliklərin olduğunu və bunun nə demək olduğunu yalnız genetik test nəticələrinə əsasən hematoloqunuz izah edə bilər.
07Əsas terminlər
- DNT
- Dezoksiribonuklein turşusu; irsi təlimatı daşıyan molekul.
- Əsas
- DNT-nin “hərfi”: A, T, G və ya C.
- Gen
- Müəyyən zülal üçün təlimat daşıyan DNT hissəsi.
- Genom
- Bir orqanizmin bütün DNT-si.
- mRNT
- Genin surəti; təlimatı nüvədən ribosoma aparır.
- Transkripsiya
- DNT-dən mRNT surətinin çıxarılması.
- Translyasiya
- mRNT-yə əsasən zülalın yığılması.
- Zülal
- Amin turşularından yığılan, hüceyrədə iş görən molekul.
- Kinaza
- Digər zülallara fosfat qrupu əlavə edərək siqnal ötürən ferment.
- Epigenetika
- DNT ardıcıllığını dəyişmədən genlərin açılıb-bağlanmasını idarə edən işarələr.
08Əsas fikirlər
- DNT dörd əsasdan (A, T, G, C) ibarət təlimat kitabıdır; insanda təxminən 3 milyard əsas var.
- Gen bir zülal üçün reseptdir; insanda təxminən 20 min zülal kodlayan gen var.
- Gen əvvəlcə mRNT-yə köçürülür, sonra ribosomda zülala çevrilir.
- Zülallar hüceyrənin bölünməsini, yetişməsini və ölümünü idarə edir.
- Hər hüceyrədə eyni DNT var, amma hər hüceyrə fərqli genləri “açır”.
- Leykozda bəzi genlər dəyişir və onların zülalları səhv işləyir.
- Hədəfli dərmanlar səhv işləyən konkret zülalları bloklayır.
09Tez-tez verilən suallar
Leykozda dəyişən DNT övladlarıma keçirmi?
Əksər hallarda xeyr. Leykozdakı genetik dəyişikliklərin böyük əksəriyyəti həyat boyu yalnız qanyaradıcı hüceyrələrdə yaranır (somatik dəyişikliklər) və yumurta və ya sperma hüceyrələrinə keçmir. Nadir hallarda leykoza meyil yaradan irsi dəyişikliklər olur; bu barədə “Risk amilləri” mövzusunda danışırıq.
Genetik test nə üçün lazımdır?
Genetik test leykozun dəqiq alt növünü, risk qrupunu və bəzi hallarda hədəfli dərmanın işləyib-işləməyəcəyini müəyyən etməyə kömək edir. Nəticələr müalicə planına birbaşa təsir edə bilər. Bəzi nəticələrin hazır olması bir neçə gündən bir neçə həftəyə qədər çəkə bilər.
Hədəfli dərman kimyaterapiyadan necə fərqlənir?
Klassik kimyaterapiya sürətlə bölünən bütün hüceyrələrə təsir edir. Hədəfli dərman isə leykoz hüceyrəsində olan konkret səhv zülalı və ya siqnal yolunu hədəf alır. Hədəfli dərmanların da yan təsirləri var və bəzən onlar kimyaterapiya ilə birlikdə istifadə olunur. Bu barədə ətraflı “Hədəfli müalicə” mövzusundadır.
Qidalanma və ya həyat tərzi ilə DNT-mi “düzəldə” bilərəmmi?
Sağlam həyat tərzi ümumi sağlamlıq üçün vacibdir, amma leykoz hüceyrələrindəki genetik dəyişiklikləri qida, əlavə və ya vitaminlərlə düzəltmək mümkün deyil. Bəzi əlavələr hətta müalicəyə mane ola bilər. İstənilən əlavəni əvvəlcə hematoloqunuzla müzakirə edin.
Nəticələrdə “FLT3-ITD” və ya “NPM1” kimi yazılar görürəm. Bunlar nədir?
Bunlar genlərin adları və onlarda tapılan dəyişikliklərin növləridir. Hər birinin mənası leykozun növündən və digər tapıntılardan asılıdır. Nəticələrinizi həkiminizlə birlikdə nəzərdən keçirin; biomarkerlər haqqında ayrıca mövzuda da danışırıq.
DNT-də dəyişiklik varsa, bu, mənim günahımdırmı?
Xeyr. Leykozdakı genetik dəyişikliklərin çoxu hüceyrə bölünməsi zamanı təsadüfən yaranır və insanın etdiyi və ya etmədiyi bir şeylə əlaqəli deyil. Bu, heç kimin günahı deyil.
10Həkimə veriləcək suallar
Bu sualları qəbula aparın. Saxladıqlarınız «Suallarım» səhifəsində toplanır və yalnız bu cihazda qalır.
Leykoz hüceyrələrimdə hansı gen dəyişiklikləri tapılıb?
Bu dəyişikliklər müalicəmə necə təsir edir?
Genetik nəticələrin nə vaxt hazır olacağını gözləyirik?
Nəticələrin yazılı nüsxəsini ala bilərəmmi?
12Mənbələr
- MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). What is DNA?
- MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). What is a gene?
- MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). How do genes direct the production of proteins?
- MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). What are proteins and what do they do?
- MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). Can genes be turned on and off in cells?
- National Human Genome Research Institute (NHGRI). Genetic Code — Talking Glossary
- National Human Genome Research Institute (NHGRI). Messenger RNA (mRNA) — Talking Glossary
- National Human Genome Research Institute (NHGRI). Epigenomics Fact Sheet
- National Cancer Institute (NCI). The Genetics of Cancer
- National Cancer Institute (NCI). Targeted Therapy to Treat Cancer
- American Cancer Society. Genes and Cancer
- National Cancer Institute (NCI). Adult Acute Myeloid Leukemia Treatment (PDQ®) — Patient Version