Mitokondriyal DNA Babadan da Kalıtılıyor Olabilir
Bedriye Nur Üstün
DNA’mızın büyük bir çoğunluğu hücre çekirdeğinde bulunur. Genetik kodumuzun bir kısmı da hücrelerin enerji santralleri olarak görev yapan mitokondri organeli içerisinde yer alır. Bilim insanları uzunca bir süredir mitokondrilerdeki bu DNA’nın (mtDNA) yalnızca anneden kalıtıldığını düşünüyorlardı. Kasım 2018’de yayınlanan bir araştırma [Nature.2019 Jan;565(7739):296-297] bu inancı sarsacak sonuçlar içeriyor.
mtDNA kalıtımında alg ve bitkilerde paternal, maya, drosophila, fare ve koyunda da biparental kalıtımın varlığı bilinmesine karşın insanlardaki durum tartışmalıdır. Yıllar önce insanlarda biparental kalıtımın varlığını saptayabilmek için yapılmış olan çalışmalar çeşitli nedenlerle bir sonuca varamamıştı. Öncü çalışmaların üzerinden günümüze kadar on altı yıl geçmiş olmasına rağmen bugüne kadar biparental kalıtımın raporlandığı yeni bir çalışma olmamıştır. Söz konusu çalışmayı gerçekleştiren araştırmacılar birbiri ile akrabalık ilişkisi bulunmayan üç ayrı aileden toplam 17 bireyle çalışarak mtDNA’nın insanlarda babadan da aktarılabileceği hipotezini yeniden canlandırdılar.
Mitokondriyal bozukluk şüphesi taşıyan hastalara mtDNA sıralama analizi yapılması yeni nesil dizileme tekniğinin gelişmesi ile birlikte rutin bir uygulama haline gelmiştir. Bununla birlikte bu analizleri yapan klinik laboratuvarlar sadece önceden rapor edilmiş patojenik veya muhtemel patojenik mutasyonları rapor etme eğilimindedir. Olağandışı sonuçlar özellikle patojenik durumlar içermediğinde genellikle göz ardı edilir. Araştırmacılar, mitokondriyal hastalık şüphesi ile klinik değerlendirmeye başvuran ancak patojenik durum sergilemeyen bireylerdeki sıra dışı sonuçları incelemeye almışlar. Bu çalışmada ilk olarak yorgunluk, hipotoni, kas ağrısı ve ptosis açısından değerlendirilen dört yaşında bir erkek çocuk incelemeye alınmış. Çocuğun mitokondriyal bir bozukluğa sahip olduğu düşünüldüğünden mtDNA sıralama analizi yapılmış ve insan mitokondriyal dizi referansına göre hizalanmış. Elde edilen veriler sonucunda 9 homoplazmik ve 31 heteroplazmik varyant gözlenmiş. Saptanan anormal derecede yüksek seviyedeki heteroplazmi oranları sebebi ile iki kız kardeş ve anne de incelemeye alınmış ve çok küçük farklılıklar göstermekle birlikte hepsinin aynı mtDNA heteroplazmi modelini paylaştıkları tespit edilmiş. Ailedeki heteroplazmi modelinin kökenini daha fazla araştırmak için çocuğun büyükannesi ve büyükbabasının da dizileme analizleri yapılmış. Varyant bölgelerin pozisyonlarına dayanarak çocuğun annesinin heteroplazmi gösteren 21 varyantı annesinden, 10 varyantı babasından, 9 homoplazmik varyantı ise hem annesinden hem babasından aldığı sonucuna varılmış. Büyükbabanın kızı ile benzer heteroplazmi modeli ortaya koymasından yola çıkarak araştırmanın ilerleyen basamaklarında incelemeye büyükbabanın anne ve babası, kız kardeşleri ve onların çocukları da dahil edilmiş. Bulguların mtDNA’nın babadan da aktarıldığı görüşünü desteklediği görülmüş.
Bu bulguları doğrulayabilmek için iki aile daha incelemeye alınmış. Diğer iki ailede de yüksek seviyede heteroplazmi ve ilk aile ile karşılaştırıldığında mtDNA’nın geçiş modeli bakımından çarpıcı benzerlikler tespit edilmiş. Analizler bağımsız ve farklı tekniklerle çalışan iki laboratuvarda daha gerçekleştirilmiş. Aynı sonuçlara ulaşan araştırmacılar, bu örneklere dayanarak biparental kalıtımın varlığının su götürmez bir şekilde ortaya konabileceği iddiasındalar.
