Xərçəngdə mutasiyaya uğrayan genlərin funksiyaları, hüceyrə membranı reseptorları və siqnal yolları

Xərçəng hüceyrələrində tez-tez mutasiyaya uğrayan genlər xəstəliyin inkişafına və yayılmasına böyük təsir göstərir. Bu məqalədə xərçənglə əlaqəli genlərin kodlaşdırdığı və hüceyrə siqnal yollarında mühüm rol oynayan bəzi əsas zülal növlərinə diqqət yetirəcəyik. Bu zülallar hüceyrə səthindən başlayaraq hüceyrənin daxilinə qədər müxtəlif siqnalları qəbul edərək hüceyrənin böyümə, çoxalma və yaşama kimi proseslərini idarə edir.

Hüceyrə membranı reseptorları: siqnal ötürülməsinin ilk mərhələsi

Bir çox reseptor hüceyrə səthində yerləşir və hüceyrənin ətrafındakı siqnalları qəbul edir. Digər reseptorlar isə hüceyrənin sitoplazmasında və ya orqanoid membranlarında yerləşərək hüceyrəyə daxil ola bilən siqnallara cavab verir. Bu reseptorların fəaliyyətini anlamaq xərçəng hüceyrələrində nəzarətsiz çoxalmanın necə başladığını başa düşmək üçün əsas addımdır.

Əvvəlcə hüceyrə membranında yerləşən və xərçəngin siqnal yollarında rol oynayan iki əsas reseptor növünü nəzərdən keçirəcəyik:

1. G zülalı ilə əlaqəli reseptorlar (GPCR) və
2. Reseptor tirozin kinazalar (RTK).

G zülalı ilə əlaqəli reseptorlar (GPCR): hüceyrə xaricindən gələn siqnalların aktivləşməsi

G zülalı ilə əlaqəli reseptorlar (GPCR) hüceyrə membranından yeddi dəfə keçərək hüceyrənin xaricindəki liqandlara bağlana bilən quruluşa malikdir. Bu reseptorların "G zülalı" adlandırılmasının səbəbi liqand bağlandıqda siqnalın hüceyrə daxilində yerləşən və "G zülalı" adlanan zülal sinfini aktivləşdirməsidir. GPCR-lərin aktivləşməsi hüceyrənin daxilində aşağı axın (downstream) adlanan müxtəlif siqnal yollarını işə salaraq hüceyrənin böyüməsini, çoxalmasını və digər funksiyalarını tənzimləyir.

Reseptor tirozin kinazalar (RTK): hüceyrədaxili fosforlaşma və siqnal ötürülməsində mühüm rol

Digər mühüm reseptor sinfi hüceyrə membranında yerləşən və yalnız bir transmembran (membrandan keçən) domeni olan reseptor tirozin kinazalardır (RTK). RTK-lar liqandlara bağlandıqda bir araya gələrək (dimerləşmə) aktivləşir və qarşılıqlı fosforlaşma həyata keçirir. Fosforlaşma zülala fosfat qrupunun əlavə edilməsi deməkdir; bu proses hüceyrədə müxtəlif siqnalların yayılmasına imkan verərək xərçəng hüceyrələrində böyümə və metastazı başlada bilər.

Aşağı axın (Downstream) siqnal kaskadları: siqnalın hüceyrə daxilində yayılması

Hüceyrədə siqnal yolları bir zülalın digərini aktivləşdirdiyi kaskad şəklində irəliləyir və bu proses siqnalın hüceyrə daxilində güclənməsinə imkan verir. Bu kaskadın əsas fəaliyyət mexanizmlərinə fosforlaşma və GTP-nin bağlanması daxildir. Fosforlaşma zülala fosfat qrupu əlavə edərək onu aktivləşdirir, GTP-nin bağlanması isə G zülallarını aktiv vəziyyətə keçirir. Bu proseslərdəki pozuntular hüceyrədə nəzarətsiz böyüməyə və xərçəngin yaranmasına səbəb ola bilər.

Transkripsiya faktorları və DNA bərpa faktorları: nüvə zülallarının xərçəngə təsirləri

Hüceyrədaxili siqnal yolları adətən hüceyrə nüvəsində başa çatır və burada gen ekspressiyasını idarə edən transkripsiya faktorlarını (TF) aktivləşdirir. Transkripsiya faktorları müəyyən genləri aktivləşdirərək hüceyrənin böyüməsi, yaşaması və metastaz kimi prosesləri tənzimləyir. Bundan başqa, hüceyrədə DNA-nın bərpasında iştirak edən nüvə zülalları da var. DNA bərpa faktorları DNA zədələrini aradan qaldıraraq hüceyrənin genetik bütövlüyünü qoruyur və xərçəngin inkişafına qarşı mühüm müdafiə xətti yaradır.

Hüceyrə tsikli və apoptoz: hüceyrə tarazlığının qorunması

Hüceyrə tsiklinin davam etməsi və hüceyrənin nə vaxt bölünüb öləcəyinin müəyyənləşməsi xərçəngin inkişafına birbaşa təsir göstərən mühüm proseslərdir. Hüceyrə tsiklini tənzimləyən zülallar və proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü olan apoptoz tənzimləyiciləri hüceyrələrin lazımsız çoxalmasının qarşısını alaraq bu tarazlığı təmin edir. Xərçəng hüceyrələrində bu proseslərin pozulması nəzarətsiz hüceyrə çoxalmasına və xərçəngli toxumaların yaranmasına səbəb olur.

Xərçəng genlərinin kodlaşdırdığı digər zülal növləri

Xərçənglə əlaqəli genlərin kodlaşdırdığı çoxlu müxtəlif zülal növü var. Bu zülallara metabolik fermentlər, xromatin tənzimləyiciləri və hüceyrə skeleti zülalları da daxildir. Hüceyrədaxili siqnal yollarının fəaliyyətinə təsir göstərən bu zülallar xərçəngin inkişafında rol oynayır. Xərçənglə tez-tez əlaqələndirilən genlərin funksiyalarını anlamaq xərçəng biologiyası haqqında daha dərin bilik əldə etməyə imkan verir.

Bu məqalədə xərçəng hüceyrələrində mutasiyaya uğrayan genlərin və onların kodlaşdırdığı zülalların xərçəngin inkişafına necə töhfə verdiyini ümumiləşdirdik. Xərçənglə əlaqəli siqnal yollarının və hüceyrə funksiyalarının araşdırılması xərçəngin müalicəsi üçün yeni strategiyaların hazırlanmasında mühüm addımdır.

*

XƏRÇƏNG GENETİKASINA GİRİŞ MÖVZULARIMIZ 

1. Germline (irsi) və somatik mutasiya nədir? Xərçəngin inkişafında rolu necədir?
2. Xərçəng geni və mutasiyası nə deməkdir? Protoonkogenlər və şişi basqılayan genlər
3. Xərçəng necə başlayır və irəliləyir?