CACNA1C Geni Nedir?

İçindekiler

CACNA1C Geni: Kalsiyum Kanalı

Normal Fonksiyon

CACNA1C geni kalsiyum kanalı yapımı için emir veren bir gen ailesinin mensubudur. Bu kanallar pozitif yüklü kalsiyum atomlarını hücre içine transfer eder, hücrenin elektrik sinyallerini üretme ve iletilmesinde kilit rol oynar. Kalsiyum iyonları birçok hücre aktivitesinde rol oynar, hücreler arası iletişim dahil, kas liflerinin gerilmesi (kas kasılması) ve bazı genlerin düzenlenmesidir.

CACNA1C geninden üretilen kalsiyum kanalı CaV1.2 olarak bilinir. Bu kanallar birçok tipte hücrede bulunur, ayrıca bu kanallar kalp ve beyin hücrelerinin fonksiyonları için oldukça önemlidir. Kalpte, CaV1.2 kanalları belirli zamanlarda açılıp kapanarak kalsiyum iyonlarının kardiyak kas hücrelerine akışını kontrol eder. Hücrenin elektriksel özelliklerini değiştirerek, kalsiyum kanal sinyalleri kardiyak kaslara kasılmasını ve kalp ritminin korunmasında yardımcı olur. Kanalların beyin ve diğer dokulardaki işlevleri daha tam belli değildir.

Araştırmacılar CACNA1C geninden alternatif ekleme adlı bir teknik ile birçok farklı şekilde CaV1.2 kanalı elde edilebileceğini buldular. Bu teknik genetik bilgiyi kesip farklı şekillerde dizerek bu farklı kanalları oluşturur. Bazı CaV1.2 kanal türleri vücudun bazı bölgelerinde diğer türlere göre daha yaygındır. Örnek olarak, kalpte ve beyinde CaV1.2 kanallarının %80 i exon 8 adı verilen belli bir parçadan oluşmaktadır. Geri kalan CaV1.2 kanallarının %20 si bu parçadan çok az farklı olan exon 8A dan oluşmaktadır. Araştırmacılar için bu küçük farklar CACNA1C mutasyonlarının farklı dokulardaki etkilerini araştırırken önemli olmaktadır.

Genetik farklılığa bağlı sağlık koşulları

Timothy sendromu

CACNA1C genindeki mutasyonlar rapor edilen tüm Timothy sendromu vakalarının sebebidir. Klasik veya tip 1 timothy sendromu hastalarının hepsinde bir mutasyona rastlanmaktadır. Bu mutasyon kanal yapıcak olan bir amino asidi değiştirmektedir. Özellikle, mutasyon pozisyon 406 da amino asit glisin yerine amino asit arginin ile yer değiştirmesidir.

Klasik timothy sendromuna neden olan mutasyon exon 8A da ortaya çıkıyor ve sadece bu parçadan yapılan CaV1.2 kanallarında bulunuyor. Bu yüzden kalpte ve beyinde bu mutasyon tüm CaV1.2 kanallarından %20 sini etkilemektedir.

CACNA1C genindeki iki mutasyon daha ciddi ve alışılmamış tip 2 timothy sendromuna neden olmaktadır. Bu mutasyonlar exon 8 ile yapılan CaV1.2 kanallarında oluşmaktadır. Bu genetik değişiklerden bir tanesi, G406R, klasik timothy sendromunda oluşan exon 8A daki ile aynı. Diğer mutasyon pozisyon 402’de amino asit glisin yerine amino asit serin koymaktadır.

Alışılmamış timothy sendromunu oluşturan mutasyonlar exon 8 de oluştuğu için, bunlar sadece bu parçayı taşıyan CaV1.2 versiyonlarında bulunmaktadır. Kalpte ve beyinde, bu versiyon toplam CaV1.2 kanallarının %80’ine denktir. Araştırmacılar daha şiddetli alışılmamış timothy sendromunun nedeninin kalpte ve beyindeki yüksek oranda mutasyona uğramış kanallar olduğuna inanmaktadır.

CACNA1C genindeki mutasyonlar vücut boyunca bütün CaV1.2 kanallarının yapısını değiştirmektedir. Değişmiş kanallar normalden daha uzun süre açık durmaktadır, bu da kalsiyum iyonlarının hücre içine kontrolsüz akışına neden olmaktadır. Kardiyak kasları içindeki aşırı miktardaki kalsiyum iyonları kalp atışında değişikliğe neden olmaktadır ve aritmiye neden olabilir. Araştırmacılar diğer dokulara giden kalsiyum iyonlarının artışında, beyin hücreleri de dahil olmak üzere, timothy sendromunun ne gibi özelliklerinin yattığını tespit etmeye çalışıyorlar.