Mitokondriyal Epigenetik ve Kanser

Creative Commons License

Karataş M., Tunçdemir M.

Cerrahpaşa Medical Journal, cilt.45, sa.2, ss.64-79, 2021 (Hakemli Dergi)

Özet

Kanser dünyada mortalite oranının en yüksek olan hastalıklarından birisidir. Bu oranı düşürmek için kanserde erken teşhis ve tedavi çok önemlidir. Kanser, hücrede belirli fonksiyonların sağlanması için gerekli proteinleri kodlayan genlerde meydana gelen anormal değişiklikler sonucu oluşan gen ifadesi bozuklukları nedeniyle hücrenin kontrolsüz bölünerek çoğalmasıyla oluşan bir hastalıktır. Mitokondri ise nükleus gibi kendisine ait bir DNA'sı bulunan ve hücrede metabolizma, hücre ölümü, yaşlanma gibi önemli faaliyetlerde rol oynayan özel bir organeldir. Mitokondriyal DNA’nın histonlarla korunmaması, oksijenli solunum sonucu oluşan reaktif oksijen ürünlerine sıkça maruz kalmasına ek olarak nükleus DNA (nDNA)'sı kadar gelişmiş DNA tamir mekanizmalarının bulunmaması nedeniyle mutasyon oluşma riski çok daha fazladır. Epigenetik ise DNA dizisinde bir değişim olmadan gen ifadesinde değişiklik yapan mekanizmaları inceleyen bilim dalıdır. Epigenetik mekanizmalarda meydana gelen bir anormal değişiklik gen ifadesini de etkileyerek tümör oluşumuna neden olabilmektedir. Bu tür değişiklikler erken evrelerde gözlemlendiği için kanserde erken teşhis ve tedavide epigenetik biyobelirteç olarak kullanılabilecek aday genleri belirlemek çok önemlidir. Mitokondriyal epigenetik (mitoepigenetik) kavramı, mitokondriyal DNA'daki sekansta değişiklik olmaksızın mitokondriyal genlerdeki değişiklikleri içerir. Günümüzde birçok çalışma mitokondriyal genomda meydana gelen mutasyonların kansere yol açtığını bildirmiş olsa da günümüzde mitokondriyal epigenetik değişikliklerin kanserleşmeyle olan ilişkisi hakkındaki çalışmalar yeni ortaya çıkmaktadır. Mitokondriyal fonksiyonlarda meydana gelen bozuklukların karsinogenez ve tümör oluşumuna neden olmasından dolayı mitoepigenetik mekanizmaların iyice anlaşılması kanser türlerinde erken teşhis, önleme ve tedavisinde geliştirilebilecek araçlar için gereklidir

Cancer is one of the diseases with the highest mortality rate in the world. Early diagnosis and treatment of cancer is very important to reduce this rate. Cancer is a disease caused by uncontrolled division and proliferation of the cell due to gene expression defects that occur as a result of abnormal changes in genes involved in cell functions. Mitochondria are a special organelles that has its own DNA like the nucleus and plays a role in important activities such as metabolism, cell death and aging in the cell. The risk of mutation is much higher due to the lack of protection of mitochondrial DNA with histones, its frequent exposure to reactive oxygen products resulting from oxygen respiration and the lack of advanced DNA repair mechanisms as much as nucleus DNA. Epigenetics is the branch of science that studies changes in gene expression without any alterations in the DNA sequence. An abnormal change in epigenetic mechanisms may cause tumor formation by affecting gene expression and since these changes are observed in the early stages, it is very important to identify candidate genes that can be used as epigenetic biomarkers in early diagnosis and treatment of cancer. The concept of mitochondrial epigenetics (mitoepigenetics) includes the changes in mitochondrial genes without changes in the sequence in mitochondrial DNA. Although many studies today have reported that mutations in the mitochondrial genome cause cancer, studies on revealing the relationship between epigenetic changes in mitochondria and cancer are recently emerging. Because of the defects in mitochondrial functions leading to carcinogenesis and tumor formation, understanding of mitoepigenetic mechanisms is necessary for the technological developments that can be used for early detection, prevention and treatment of cancer