GJB2 Geni Nedir?

İçindekiler

GJB2 Geni: Bağlantı Geçit Proteini Beta 2

Normal Fonksiyon

GJB2 geni, connexin 26 olarak bilinen, bağlantı geçit proteini beta 2 olan proteinin üretilmesi emrini verir Connexin 26, connexin protein ailesinin bir üyesidir. Connexin proteinleri, besinlerin, iyonların ve sinyal moleküllerinin taşınmasına izin veren bağlantı geçitleri adlı kanalları oluşturur. Bağlantı geçitlerinin boyutu ve parçacık türleri, kanalı oluşturan bazı connexin proteinleri tarafından belirlenir. Connexin 26 ile yapılan bağlantı geçitlerini potasyum iyonları ve bazı küçük moleküller taşır.

Connexin 26, iç kulak dahil tüm vücut hücrelerinde vardır. Araştırmacılar, iç kulakta, özellikle salyangoz şeklindeki yapı sayesinde bu proteinin işitmedeki rolü ile ilgileniyor. İşitme, ses dalgalarının elektriksel sinir uyarılarına dönüştürülmesini ele alır. İç kulakta potasyum seviyesinin korunması da dahil olmak üzere, birçok işlem bu dönüşümdedir. Connexin 26 kanallarının doğru potasyum iyon seviyesinin korunmasına yardımcı olduğunu ve connexin 26’nın belirli hücrelerin olgunlaşması için gerekli olduğunu bazı çalışmalarda gösterilmiştir.

Deride de Connexin 26 bulunur. Epidermis tabakasının büyümesi, olgunlaşması ve dengesinde rol oynadığı düşünülür.

Genetik Değişikliklere Bağlı Sağlık Koşulları

Bart-Pumphrey Sendromu

Bart-Pumphrey sendromlu kişilerde GJB2 gen mutasyonlarından en az 2 tanesi vardır. Bu durum, tırnaklarda beyaz renk değişikliği, avuç içlerinde ve ayak tabanlarında kalınlaşmış cilt, el ve ayak eklemlerinde siğil benzeri oluşumlar ve işitme kaybını ortaya çıkartabilir. Bart-Pumphrey sendromuna neden olan mutasyonlar, amino asit glisini pozisyon 59’da amino asit serin ile değiştirir veya amino asit asparagini protein pozisyon 54’te amino asit lizin ile değiştirir. Değiştirilmiş protein hücrelerdeki connexin 26’nın işlevini bozabilir. Bu bozulma cilt büyümesini etkiler ve ses dalgalarının sinir uyarılarına dönüşümünü de etkileyerek işitme bozukluğuna neden olabilir.

Sağırlıkla Birlikte Histriks Benzeri İktiyoz

Sağırlık (HID) ile histriks benzeri iktiyozlu kişilerde, kuru ve pullu cilt ve genellikle ağır işitme kaybı ile karakterize bir bozukluk olan GJB2 gen mutasyonlarından en az biri görülür. Bu mutasyon, Asp50Asn veya D50N olarak adlandırılan 50. Proteindeki amino asit aspartik asidi asparagin ile değiştirir. Mutasyonun, sürekli olarak iyon sızdıran kanallarla sonuçlandığı, bu da hücrelerin sağlığını bozan ve hücre ölümünü artırdığı düşünülmektedir. Deri ve iç kulak hücrelerinin ölümü, HID belirti ve semptomlarını oluşturabilir.

D50N mutasyonu aynı zamanda keratit iktiyoz sağırlık (KID) sendromuna neden olabileceğinden, birçok araştırmacı KID sendromunu ve HID’yi KID/HID olarak adlandırdıkları tek bir hastalık olarak sınıflandırır. Bu gen mutasyonuna bulunan bazı kişiler göz problemleri yaşarken diğerlerinde görülmez ve nedeni bilinmemektedir.

KID (Keratit-İktiyoz-Sağırlık) Sendromu

KID sendromu olan kişilerde tanımlanan en az dokuz GJB2 gen mutasyonundan en yaygın olanı, sağırlıkla birlikte histriks benzeri iktiyozda da meydana gelen D50N mutasyonudur. KID sendromu, kornea iltihaplanması olan keratit; kuru ve pullu ciltte kalın, kızarık lekeler (iktiyoz); ve sağırlık ile karakterizedir.

KID sendromuna neden olan connexin 26’daki tek amino asitleri değiştiren GJB2 gen mutasyonlarıdır. Mutasyonların, hücrelerin sağlığını bozarak hücre ölümünü artıran, sürekli iyon sızdıran kanallarla sonuçlandığı düşünülür. KID sendromunda ortaya çıkan iktiyoz ve sağırlığın temelinde ciltteki ve iç kulaktaki hücrelerin ölümü yatıyor olabilir. GJB2 gen mutasyonlarının gözü hangi şekilde etkilediği bilinmemektedir.

Sendromik Olmayan İşitme Kaybı

Bu işitme kaybına neden olabilecek 100’den fazla GJB2 mutasyonu, diğer belirti ve semptomlarla ilişkili olmayan işitme kaybı olarak belirledi. Bu gen mutasyonları, sendromik olmayan iki işitme kaybı türü nedeni olabilir: DFNB1 ve DFNA3.

DFNB1, otozomal resesif kalıtılır; yani GJB2 geninin her iki kopyası da her hücrede mutasyona uğramıştır. Bu durum, tüm otozomal resesif sendromik olmayan işitme kaybı vakalarının yaklaşık yarısını oluşturur. Bir çocuğun konuşmayı öğrenmeden önce mevcut olan ve zamanla daha şiddetli hale gelmeyen hafif ila şiddetli işitme kaybı ile karakterizedir.

DFNB1 nedeni olan bazı mutasyonlar GJB2 genindeki veya yakınındaki DNA baz çiftleri silip ekleyebilir. Kuzey Avrupa kökenli insanlar başta olmak üzere pek çok popülasyondaki en yaygın mutasyon, GJB2 geninde 35. pozisyondaki bir baz çiftini siler. Asya popülasyonlarındaki yaygın bir mutasyon, 235 konumundaki bir baz çifti silinmesidir. Doğu Avrupa Yahudi soyuna sahip insanlar arasında, 167 konumunda tek bir baz çiftinin silinmesi yaygındır. Daha az sıklıkla, DFNB1’e neden olan GJB2 gen mutasyonları, bir baz çiftini yanlış bir diğeriyle değiştirir veya gen yakınındaki bir DNA segmentini siler.

DFNB1 ile sonuçlanan GJB2 mutasyonları, “işlev kaybı” olarak tanımlanır çünkü bunlar, connexin 26’nın değiştirilmiş veya işlevsel olmayan bir versiyonuna yol açarak, boşluk bağlantılarının işlevini bozar. İç kulakta, anormal veya eksik boşluk bağlantıları muhtemelen potasyum iyon seviyelerini değiştirir ve bu da işitme için gerekli olan hücrelerin işlev ve hayatta kalmasını etkileyebilir.

Her hücrede GJB2 geninin bir mutasyona uğramış kopyasına neden olabilen DFNA3, otozomal dominant kalıtımlıdır. Bu tür işitme kaybı doğuştan ya da konuşmayı öğrenildikten sonra başlayabilir. İşitme kaybı zamanla daha şiddetli hale gelir ve özellikle yüksek frekanslı sesleri duyma yeteneğini etkiler.

DFNA3’e neden olan GJB2 gen mutasyonları, connexin 26’daki bir amino asidi yanlış bir amino asitle değiştirir. Herhangi bir fonksiyonel boşluk bağlantılarının oluşumunu önleyen anormal bir connexin 26 versiyonuna yol açan bu mutasyonlar, “dominant negatif” olarak tanımlanır. Bu kanalların yokluğu muhtemelen işitme için gerekli olan iç kulaktaki hücre işlevlerini ve hayatta kalmalarını etkiler.

Sağırlık İle Palmoplantar Keratoderma

GJB2 gen mutasyonu tespit edilen sağırlık ile palmoplantar keratoderma işitme kaybı ve avuç içlerinde ve ayak tabanlarında olağandışı kalınlıkta deri ile karakterizedir. Bu duruma neden olan GJB2 gen mutasyonları, connexin 26’daki tek amino asitleri değiştirir. Değiştirilmiş protein muhtemelen hücrelerdeki normal connexin 26’nın işlevini bozar ve diğer connexin proteinlerinin işlevine müdahale eder. Bu bozulma cilt büyümesini etkileyerek ses dalgalarının sinir uyarılarına dönüşümünü bozabilir ve bu da işitme bozukluğuna neden olabilir.

Vohwinkel Sendromu

İşitme kaybı ve cilt anormallikleri ile karakterize olan Vohwinkel sendromu en az üç GJB2 gen mutasyonu ile karakterize bir sendromdur. Anormal derilerin yanında bireyler, el ve ayak parmaklarının çevresinde, dolaşımı kesebilen ve amputasyona neden olabilecek anormal lifli doku bantları geliştirir. Vohwinkel sendromuna neden olan GJB2 gen mutasyonları, connexin 26’daki tek olan amino asitleri değiştirir. Değiştirilmiş protein, hücrelerdeki normal connexin 26’nın işlevini bozarak diğer connexin proteinlerine müdahale edebilir. Bu anormallikler cilt büyümesini etkileyebilir, ses dalgalarının sinir uyarılarına dönüşümünü bozarak işitmeyi engelleyebilir.