ERCC2 Geni Nedir?

İçindekiler

ERCC2 Geni: ERCC Eksizyon Onarımı 2, TFIIH Çekirdek Kompleksi Helikaz Alt Birimi

Normal Fonksiyonu

ERCC2 geni XPD olarak adlandırılan protein için yapım emrini verir. Bu protein, genel transkripsiyon faktörü IIH (TFIIH) bileşiği olarak bilinen protein grubunun elzem bir alt birimidir. TFIIH bileşiği iki önemli işleve sahiptir; gen transkripsiyonunda görev almak ve hasar görmüş DNA’nın tamir edilmesine yardım etmek.

Gen transkripsiyonu, protein üretimin ilk basamağıdır. TFIIH bileşiği, genin transkripsiyonunu kontrol ederek farklı genlerin işlev düzeylerinin düzenlenmesine yardımcı olur. XPD proteini, TFIIH bileşiğinin sabitlenmesinde rol alır. Araştırmalar, XPD proteininin, gen transkripsiyonunu başlatmak için TFIIH bileşiğindeki bir başka bir protein olan ve ERCC3 geni tarafından kodlanan XPB proteini ile birlikte çalıştığını gösteriyor.

TFIIH bileşiği daha önce de bahsedildiği gibi gen transkripsiyonundaki görevine ek olarak hasar görmüş DNA’nın tamirinde de önemli rol oynar. Zehirli kimyasallar, Güneş ışınları, radyasyon ve kararsız, serbest radikallerden kaynaklanan ultraviyole (UV) ışınlar nedeniyle DNA zarar görebilir. DNA hasarı çok sık gerçekleşir fakat normal şartlar altında sağlıklı hücreler bu hasarı herhangi bir probleme sebebiyet vermeden önce düzeltirler. Bu mekanizmalardan biri de nükleotit çıkarım onarımı (NER)’dır. Onarım mekanizmasının bir parçası olan TFIIH bileşiği, hasar gören alandaki çift sarmal kısmı ayırır, bu aşamada XPD proteini ise helikaz gibi hareket ederek yardımcı olur. Helikaz bir enzimdir ve DNA’nın belirli bölgelerine bağlanarak geçici olarak iki spiral sarmalı ayırır. Hasara uğramış bölge açığa çıktığında ise diğer proteinler hatalı/hasarlı kısmı kesip çıkarır ve olması gereken DNA parçalarını bu alana yerleştirir, böylece hasar düzeltilmiş olur.

Genetik Değişiklikler İle İlişkili Sağlık Koşulları

Trikotiyodistrofi

ERCC2 geninde en az 20 farklı mutasyon trikotiyodistrofi ile ilişkilendirilmiştir. Bu gendeki mutasyonlar ışığa duyarlı bir hastalığın oluşmasına sebep olan en yaygın nedendir ve bu durum Güneş’ten gelen UV ışınlarına karşı olan aşırı duyarlılık ile tanımlanır.

Trikotiyodistrofi’ye sebep olan ERCC2 gen mutasyonları ile yapılan çalışmalar, bu mutasyonların hücre içindeki işlevini yerine getirebilen TFIIH bileşiklerinin miktarını azalttığını söylemekte. Yeterli miktarda TFIIH bileşiğinin olmaması hücrelerin UV radyasyonundan kaynaklanan DNA hasarlarını doğru bir şekilde onaramamasına sebep olur. Bu tarz sorunlar ise ışığa duyarlı trikotiyodistrofi hastalarının Güneş’e karşı aşırı duyarlı bir hale gelmelerine neden olur. Bunun yanında, yavaş büyüme, zihinsel problemler, ve doğum öncesinde ile sonrasında gelişim için gerekli olan genlerin transkripsyonundaki problemlerden dolayı kırılgan saçlar da karşılaşılabilecek diğer sorunlardır.

Aşağıda açıklanan kserodermapigmentosumdan farklı olarak, trikotiyodistrofi cilt kanserine yakalanma riskini arttırma ile ilişkilendirilmez. Araştırmacılar neden bazı ERCC2 mutasyonlarının kansere sebep olup neden bazılarının sebep olmadığını araştırmaya devam ediyor.

Kserodermapigmentosum

ERCC2 geninde iki düzineden fazla mutasyon kserodermapigmentosum ile ilişkilendirilmiştir.

Birleşik Devletler’de karşılaşılan Kserodermapigmentosum sebeplerinden en yaygın ikinci sebep bu gendeki mutasyonlardır.

Kserodermapigmentosumdan sorumlu ERCC2 gen mutasyonları, TFIIH bileşiğinin hasarlı DNA’yı tamir etmesini önler. Bunun sonucunda DNA’daki problemler düzeltilemez, birikir, ve hücrelerin işlevlerini yerine getirememesine, sonuç olarak da kansere, ölüme neden olabilir. Bu problemler kserodermapigmentosum hastalarının Güneş’ten gelen UV ışınlarına aşırı hassas olmalarına neden olur, UV ışınları da hücre büyümesini ve bölünmesini kontrol eden genleri etkileyince hücreler kontrolsüz bir şekilde çoğalmaya başlarlar ve kserodermapigmentosum hastalarının kansere yakalanma riskini arttırır. Bu kanserler çoğunlukla cilt veya göz gibi Güneş’e maruz kalan bölgelerde meydana gelir.

Kserodermapigmentosum, ERCC2 gen mutasyonları ile oluştuğunda ilerlemesi muhtemel nörolojik anormalliklere yol açar. Bu sinirsel problemler işitme kaybı, yürümede zorluk, hareket problemleri, zihinsel problemler, yutma ve konuşmada zorlanma ile kasılma nöbetlerini içerir. Nörolojik anormallikler, beyin UV ışınlarına maruz kalmasa bile DNA hasarından kaynaklanmaktadır. Araştırmacılar sinir hücrelerindeki DNA hasarına sebep olan diğer nedenlerden şüphelenmekteler. Neden kserodermapigmentosum hastalarından bazılarının nörolojik anormallikler geçirip bazılarının geçirmediği ise hala net değil.

Diğer Hastalıklar

Nadir olarak, ERCC2 gen mutasyonları, hem kserodermapigmentosumun hem de trikotiyodistrofinin aynı bireyde açığa çıkmasına neden olabilir. Bu hastalık durumu kserodermapigmentosum/ trikotiyodistrofi (XP/TTD) bileşimi olarak adlandırılır. Ayrıca ERCC2 mutasyonları bazı bireylerde hem kserodermapigmentosumun hem de DNA onarımındaki bozukluk ile alakalı bir durum olan Cockayne sendromunun belirti ve işaretlerini göstermekte olabilir. Bu hastalık birleşimi de Kserodermapigmentosum/Cockaynesendromu (XP/CS) bileşimi olarak adlandırılır.

Bilim insanları bir gendeki mutasyonların nasıl farklı ve çok geniş yelpazede belirti ve semptomlarla karakterize edilen farklı hastalıklara sebep olduğundan hala emin değiller. Çalışmalar ERCC2 genindeki mutasyonların TFIIH kompleksinin çalışmasını ve stabilitesini farklı yollarla etkilediğini gösteriyor. Ek olarak bu mutasyonlar, XPD proteini ile TFIIH bileşiğini oluşturan diğer proteinlerin ilişkisini de farklı açılardan etkiler ve trikotiyodistrofinin, kserodermapigmentosumun, XP/TTD ve XP/CS’nin farklı çeşitlerine sebep olabilir.

Genin Diğer İsimleri

ana transkripsiyon faktörü280 kDa alt birimi
BTF2p80
COFS2
CXPD
DNA eksizyon onarım proteini ERCC-2
DNA onarım proteini tamamlayıcı XP-D hücreleri
EM9
ERCC2_HUMAN
eksizyon onarım çapraz tamamlayıcı grup 2
eksizyon onarım çapraz tamamlayıcı kemirgen onarım eksikliği, tamamlayıcı grup 2
MAG
MGC102762
MGC126218
MGC126219
TFIIH
TFIIH80 kDa alt birimi
TFIIH temel transkripsiyon faktörü kompleks 80 kDa alt birimi
TFIIH temel transkripsiyon faktörü kompleks helikaz alt birimi
TFIIHp80
TTD
Kserodermapigmentosum tamamlayıcı grup D
Kserodermapigmentosum grup D-tamamlayıcı protein
XPD