HALKASAL DNA = Kromozom Dışı DNA, Sirküler DNA, Ekstrakromozamal sirküler DNA (eccDNA)

     Sağlıklı hücrelerde DNA ipe benzer yapıdadır. Bunun aksine bazı kanser hücrelerinde DNA’nın halka şeklinde olduğu bunun da kanseri tetiklediği bulunmuştur. Sağlıklı DNA’larımızın çoğu kromozom adlı yapılarda bulunur. Bu yapı genetik talimatları okur ve moleküllerin genlere ulaşmasını sağlar. Genetik talimatları uygulayarak hücrenin dengesiz şekilde çoğalmasını önler.

     Gliblastoma’da(bir beyin kanseri türü) tümörlerin anormal derecede hızlı çoğaldığı fark edildi. Tümörlü hücreler normal bir hücreyi kanserli bir hücre haline getirebiliyorlardı (onkogenler). Bu çoğalan onkogenler kendilerini kromozomlardan ayırıp Kromozom Dışı DNA olarak durdukları gözlemdi. Kromozomlardan ayrılan onkogenler diğer DNA parçalarına kolayca bağlanır ve kanser hücreleri artmış olur. Bu Kromozom dışı DNA’lara eccDNA denir. Bu DNA’ların bu kadar sağlam olma nedeni bakterilere benzer Halkasal DNA içeriyor ve proteinlerin etrafını halka gibi sarıyor olup böylelikle hücre sisteminin genetik bilgisine erişiminin kolay olmasıdır. Bu yeteneklerinden dolayı bulundukları ortama kolayca uyum sağlayabilmektedirler.

‘’DNA yalnızca dizilimiyle değil, şekliyle de bilgi aktarır.’’ Paul Mischel

     Elektromikroskop altında görülebilen Halka şeklideki DNA’lar kromozomlarımızda bulunan genetik bilgilerimizi oluşturmazlar. Bu yüzden Kromozom Dışı DNA olarak da bilinirler. Halkasal DNA ile ilgili az bilgiye sahip olmakla birlikte her doku örneği 5.000 halkasal DNA kopyası içeriyor. Bu DNA’lar mutasyona uğrar ise kansere sebep olabiliyor. ( Nöroblastom büyümesi hızlanır ve hücre yığılmaları meydana gelir.).

     İnsan vücudunda mitokondrial DNA’dan ayrı olarak halkasal DNA’lar bulunur. DNA Ekstrakromozomal Halkasal DNA (eccDNA) Alix Bassel ve Yasuo Hoota tarafından 1964’te keşfedilmiştir. Yaklaşık 6-7 yıl sonra kanser hücrelerinde uzun eccDNA’ların olduğu keşfedildi. eccDNA’lar birkaç yüz baz veya mega baz çiftinden oluşabilir. 3 farklı sirküler DNA vardır;

  1. Küçük ekstrakromozomal sirküler DNA (eccDNA),
  2. Büyük, kopya sayısı amplifiye (çoğalmak-artmak) ekstrakromozomal sirküler DNA (Double Minute ya da ecDNA),
  3. Yüzük (ring) ve neokromozomlar.

Ekstrakromozomal halkasal DNA’ların görevleri nelerdir?

  1. Kanser tümörlerinin evrimleşmesi, özellikle onkogenlerin ve ilaç direncine yol açan genlerin kopyalanması(amplifikasyon),
  2. Regulatuvar RNA’ların ekspresyonu,
  3. Intersellüler haberleşme,
  4. Yaşlanma süreci,
  5. Doğal bağışıklık sistemini aktive etmek.,

eccDNA’lar onkogenler ve ilaçlara karşı direnç oluştururlar. Kanser hücreleri bu genlerin kopyalanmaları sonucu oluşurlar (amplifikasyon). İnsan beyin tümörlerinin %90’ında eccDNA’lara rastlanır. eccDNA’lar bölünen hücrelerde iki yavru hücreye rastgele dağıldığı için tümör evrimleşmesinde rolü büyüktür.

     Küçük eccDNA’lar, büyük eccDNA’lara göre çok daha yaygın olarak bulunurlar. Protein kodlayacak kadar uzun genler içermezler. Fakat regulatuvar RNA’ların kodlanması için yeterli uzunluktadırlar. MicroDNA’lar moleküler düzeydeki bir molekülün diğer molekül tarafından tutulup etkilerini ortadan kaldırıp, transkripsiyon faktörlerini – gen ekspresyonunu indirekt olarak kontrol eder.

Nazlı Gülşah İSSİ- Atatürk Üniversitesi

https://instagram.com/genetikcing?igshid=nr1jxfi0vagi

Kaynakça:

Koche, R.P., Rodriguez-Fos, E., Helmsauer, K. et al.
Extrachromosomal circular DNA drives oncogenic genome remodeling in neuroblastoma.
Nature Genetics, 16 December 2019.
2. Paulsen T, Kumar P, Koseoglu MM, Dutta A. Discoveries of Extrachromosomal Circles of DNA in Normal and Tumor Cells. Trends Genet. 2018.

Şaplakoğlu Y. (2020)Halka şeklindeki DNA, kanseri güçlendiriyor.How İt Works 15.9