DCTN1 Geni Nedir?

İçindekiler

DCTN1 Geni: Dinaktin Alt Birimi 1

Normal Fonksiyonu

DCTN1 geni, dinaktin-1 adı verilen bir proteinin üretim emrini verir. Bu proteinin en az iki farklı versiyonu hücrelerde üretilir. Bu iki versiyonun boyutları farklıdır; büyük olan versiyon p150-yapıştırılmış, ve küçük versiyonuna p135 olarak adlandırılır.

Dinaktin-1 proteinin her iki versiyonu, dinaktin adı verilen bir protein kompleksi oluşturmak için diğer birkaç proteinle etkileşime girer. Dinaktin-1’in p150 yapıştırılmış versiyonu, dinaktin kompleksinin en büyük alt birimidir. Bu kompleks, hücre bölünmesinde ve materyallerin hücreler içinde taşınmasında kritik rol oynar. Bu rolleri yerine getirmek için, kompleksin p150 yapıştırılmış alt birimi, motor görevi gören ve aynı zamanda mikrotübüller adı verilen küçük tüplerin parça benzeri bir sisteme bağlanan dinein adlı proteine bağlanır. Dinaktin kompleksi, dinein ve mikrotübüller, materyalleri hücreler içinde taşımak için bir taşıyıcı kayış gibi birlikte çalışır.

Araştırmacılar, dinaktin kompleksinin, sinir hücrelerinin (nöronlar) uzmanlaşmış uzantıları olan aksonların düzgün işlevi için özellikle önemli olduğuna inanmaktadır. Aksonlar impulsları sinirden sinire ve sinirlerden kaslara iletir. Aksonlar oldukça uzun olabilir; bazıları 3 metreden daha uzundur. Dinaktin kompleksi, aksonlara sağlıklı ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlamak için malzeme sağlayan hızlı bir taşıma sisteminin kritik bir parçasıdır.

Genetik Değişikliklerle İlgili Sağlık Koşulları

Perry Sendromu

DCTN1 genindeki en az 5 mutasyonun Perry Sendromu’na sebebep olduğu bulunmuştur. Bu ilerleyici beyin hastalığı parkinson hastalığı, psikiyatrik değişiklikler, kilo kaybı ve anormal yavaş solunum (hipoventilasyon) olarak bilinen hareket anormallikleri modeli ile karakterize edilmiştir.

Perry Sendromu’na sebep olan mutasyonların çoğu dinaktin-1 proteinindeki tek bir amino asiti değiştirir. Bu genetik değişimler, dinaktin-1’in p150 yapıştırılmış versiyonunun, dinaktin kompleksine ve mikrotübüllere bağlanma yeteneğini bozar. Tamamlanmamış dinaktin kompleksi hücre içindeki materyallerin taşınma yeteneğini azaltabilir. Nöronların normal fonksiyonları için gereken materyallerin yavaş veya anormal taşınması, bu hücrelerin bozulmasına ve sonuçta ölmesine sebep olur. Beynin hareket, duygu ve solunumu düzenleyen kademeli nöron kaybı, Perry Sendromu’nun belirtilerinin ve semptomlarının asıl sebepleridir.

Amyotrofik Lateral Skleroz

Charcot-Marie-Tooth Hastalığı

Diğer Bozukluklar

Araştırmacılar, distal kalıtsal motor nöronopati tip VIIB adı verilen bir sinir sistemi bozukluğuna neden olan en az bir DCTN1 gen mutasyonu tespit ettiler. Bu bozukluğun belirtileri ve semptomları ilk olarak erken yetişkinlikte ortaya çıkar ve nefes alma zorluklarını ve yüz ve eldeki kasların ilerleyici zayıflığını içerir. Ayaklarda ve bacaklarda kas zayıflığı daha sonra gelişir. Bu bozukluğa neden olan mutasyon, dinaktin-1 yapmak için kullanılan amino asitlerden birini değiştirir. Spesifik olarak, amino asit glisini, protein pozisyonu 59’da (Gly59Ser veya G59S olarak yazılır) serin aminoasiti ile değiştirir. Bu mutasyonun distal kalıtsal motor nöronopati tip VIIB’ye neden olduğu belirsizdir. Değiştirilmiş protein, anormal bir dinaktin kompleksine yol açabilir, kompleks ve mikrotübüller arasında etkileşimleri bozabilir, bu da taşıma aktivitelerini bozar ve nöronlardaki aksonların işlevini bozar.

En az bir DCTN1 gen mutasyonu, amiyotrofik lateral skleroz (ALS) özellikleri olmadan frontotemporal demans (FTD) adı verilen bir beyin bozukluğu ile ilişkilidir. Bu bozukluk orta yetişkinlikte ortaya çıkar ve etkilenen bireylerin sosyal olarak uygun bir şekilde başkalarıyla etkileşimini zorlaştırabilecek kişilik ve davranış değişiklikleri ile karakterizedir. Doğru sözcüğü kullanmada sorunlar ve dili anlamada zorluk gibi konuşma ve dilde değişiklikler de meydana gelebilir. DCTN1 bu bozuklukla ilişkili gen mutasyonu, arginin amino asiti, 1101 protein pozisyonunda (Arg1101Lys veya R1101K olarak yazılır) lizin aminoasiti ile değiştirildi. Bu mutasyonun FTD’ye nasıl neden olduğu belirsizdir. Bu mutasyon muhtemelen dinaktin-1’in 3 boyutlu şeklini değiştirir, bu da dinaktin kompleksi ve mikrotübüller ile bağlanmasını bozabilir. Bu bozulmuş bağlanma, aksonların düzgün çalışması ve sinir uyarılarının etkili iletimi için gerekli malzemelerin taşınmasını yavaşlatabilir.