4
BÖLÜM 1 • MOLEKÜLER ENDOKRİNOLOJİ
sequencing”de yalnızca genomdaki protein kodlayan
bölgeler dizilenmektedir. Elde edilen verinin normal
veritabanlarıyla karşılaştırılmasıyla tek bir hastada
dahi hastalığa yol açan tek gen mutasyonu saptanabilmektedir. Bu tekniğin yakın gelecekte tanısal amaçlı
olarak rutin olarak kullanabileceği öngörülmektedir.
Tek gen hastalıklarında literatüre rapor edilen bütün
mutasyonların kapsamlı bir şekilde bulunabileceği bir
veri tabanı olan HGMD (human gene mutation database http://www.hgmd.cf.ac.uk/) adlı bir veritabanı da
vardır.
Endokrinolojik hastalıkların temelini oluşturan
mutasyonların en sık şekilleri aşağıda verilmiştir:
Missense (yanlış anlamlı) mutasyonlar: Proteinin
yapısındaki amino asitlerden bir tanesi bir başka amino asit ile yer değiştirmiştir. Örneğin; p.P353S mutasyonunda TACR3 geninde normalde P ile gösterilen ve
Prolin olan 353. amino asitin S ile gösterilen Serin’e değişmiş olduğu anlaşılmaktadır. Mutasyon tanımındaki başlangıçtaki “p.” tanımın proteine göre yapıldığını
göstermektedir. Bu amino asit değişikliğine yol açmış
olan DNA değişikliği ise c.C1057T şeklinde gösterilir.
Burada “c.” tanımın cDNA’ya göre yapıldığını, normalde “C” ile gösterilen ve sitozin olan 1057. nükleotidin
“T” ile gösterilen Timin’e değiştiği anlaşılmaktadır.
Bir missense mutasyonun proteinin fonksiyonunu değiştirerek hastalığa yol açıp açmadığını anlamak her
zaman kolay değildir. İlk yapılacak iş bu mutasyonun
bilinen zararsız değişiklikleri (SNP: single nucleotide
polimorphism) gösteren veritabanlarında (http://www.
ncbi.nlm.nih.gov/snp) yer alıp almadığını kontrol edilmesidir. Eğer mutasyon bilinen bir SNP değil ise bu
mutasyonun zararlılık durumunu tahmin etmekte kullanılan internet temelli programlardan yararlanılabilir.
En sık kullanılan programlardan polyphen-2 (http://
genetics.bwh.harvard.edu/pph2/index.shtml) bu amino asitin evrim boyunca basitten karmaşığa doğru
değişik türlerdeki homolog genlerde korunmuş olup
olmadığına göre değerlendirme yapar. Korunmanın
derecesi bu değişikliğin zararlı olma olasılığıyla doğru
orantılıdır. Her durumda bir missense mutasyonun ilgili proteinin fonksiyonunu bozup bozmadığı in vitro
deneysel ortamda kanıtlanmalıdır. Örneğin; p.P353S
mutasyonunu içeren TACR3 geni HEK293 hücre kültüründeki hücrelerin hücre zarında eksprese edilmelidir.
Daha sonra, bu hücreler bir reseptör olan bu proteinin
(Nörokinin reseptör 3) ligandı (Nörokinin B) tarafından uyarılmalıdır. G protein yapısında olan bu doğal
reseptör uyarıldığında hücre içi kalsiyum artışı olurken
mutant reseptörü taşıyan hücrelerde bu durum gözlen-
meyecektir. Mutasyonun proteinin işlevini bozduğunu
gösteren bu tür çalışmalara fonksiyonel çalışmalar denir.
Akraba evliliği oranının yüksek olduğu popülasyonlarda bulunan mutasyonlar genellikle homozigottur; yani her iki allelde aynı mutasyon mevcuttur ve
bu mutasyonun kökeni kuşaklar öncesindeki ortak
bir atadır. Bazen aynı genin iki allelinde birbirinden
farklı zararlı mutasyonlar vardır. Örneğin; TACR3
geninde bir allelde p.P353S mutasyonu varken diğer
allelde p.G93D mutasyonu vardır. Bu mutasyonlardan
her ikisi de kendi başına zararlıdır. Otozomal resesif
kalıtımın bu birbirinden farklı iki mutant allelin aynı
bireyde bulunmasıyla hastalık fenotipi oluşturması
şekline bileşik heterozigot (compound heterozigot)
denir.
Nonsense (anlamsız) mutasyonlar: Nonsense mutasyonlarda ise DNA dizisindeki bir değişiklik sonucu kodon STOP olarak değişmiştir ve bu değişikliğin
bir sonucu olarak translasyon bu noktada duracaktır.
Örneğin; p.W153X mutasyonunda normalde “W”
ile gösterilen ve triptofan olan 153. amino asit STOP
olarak değişmiştir. Buna yol açan cDNA değişikliği ise
c.G458A şeklindedir. Nonsense mutasyonlar sonucu
protein işlevi çok yüksek olasılıkla bozulmuştur. Nonsense mutasyonlar hemen hemen tüm durumlarda zararlı mutasyonlar olarak kabul edilir.
Çerçeve kayması (Frameshift) mutasyonları:
Kodlayan bölgelerdeki normal nükleotid dizisinin, 3’ün
katları şeklinde olmayan delesyon veya insersiyonlar
sonucu değişmesiyle ortaya çıkan doğal olandan tamamen farklı amino asit dizilerinin oluşmasını tanımlarlar. Örneğin; PRAMEF4 genindeki c.1256_1257insC:p.
R419fs, mutasyonunda cDNA’daki 1256. nükleotidin
sağına fazladan “C” ile gösterilen bir sitozinin girdiği
ve bunun nükleotid dizisini tamamen değiştirdiği (çerçeve kaymasına yol açtığını) ve bunun sonucu olarak da
protein yapısının “R” ile