Günəşdən gələn ultrabənövşəyi (UV) radiasiya dəri xərçəngi kimi xəstəliklərə səbəb ola bilən DNT zədələnməsinin məşhur səbəbidir. Bəs hüceyrələrimiz bizi qorumaq üçün bu zərəri necə təmir edir? Sabancı Universitetinin tədqiqatçıları Veysel Oğulcan Kaya və Ogün Adebali maraqlı bir cavab tapıblar: DNT ultrabənövşəyi şüalar tərəfindən zədələndikdə, hüceyrələrimiz hüceyrə xilasetmə missiyası adlandırıla biləcək təmir işinə üstünlük vermək üçün 3D məkanda öz genetik materialını yenidən təşkil edir.

Əsər Nature Communications jurnalında dərc olunub .

DNT təmirinə yeni baxış

Həyatın planı olan DNT sadəcə uzun bir genetik göstərişlər silsiləsi deyil, o, diqqətlə qatlanmış və hüceyrələrimizə yığılmışdır. Bu qatlama təsadüfi deyil; o, hüceyrəyə lazım olduqda, məsələn, təmir prosesləri zamanı DNT-nin müəyyən hissələrinə daxil olmağa imkan verən mürəkkəb sistemin bir hissəsidir.

UV şüaları vurduqda, əsas hüceyrə funksiyalarını maneə törədə bilən lezyonlar – kiçik xəsarətlər yaradır. Ancaq bu zədələr tək baş vermir. Hüceyrənin DNT-sinin bütün strukturu uyğunlaşır və ixtisaslaşmış təmir qruplarına zədələnmiş nöqtələrə daha effektiv şəkildə çatmağa kömək edir.

“DNT sadəcə statik kod deyil. O, dinamik və inanılmaz dərəcədə həssasdır” dedi tədqiqata nəzarət edən baş müstəntiq Adebali. “DNT-nin təşkili hüceyrənin zədələri bərpa etmək üçün tez hərəkət etməsinə kömək edir.”

DNT-nin təmir üçün yenidən təşkili

Genomunuzu kitabların (genlərin) rəflərdə (DNT bölmələri) saxlandığı bir kitabxana kimi təsəvvür edin. UV zədəsi baş verdikdə, kitabxananın rəfləri öz-özünə düzülür və zədələnmiş kitabları təmir alətlərinə yaxınlaşdırır. Bu hərəkət təmir prosesini daha sürətli və daha səmərəli edir.

DNT-nin yenidən qurulmasının bu nümunələrini aşkar etmək üçün tədqiqatçılar qabaqcıl dərin öyrənmə çərçivəsindən istifadə etdilər. Böyük miqdarda genomik məlumatı təhlil edərək, bu yanaşma onlara UV zərərindən sonra DNT bölgələrinin bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqəsində incə dəyişiklikləri aşkar etməyə kömək etdi. Bu qabaqcıl üsul təkcə zədələnmənin harada baş verdiyini deyil, həm də genomun təmirə üstünlük vermək üçün özünü necə dəyişdirdiyini ortaya qoydu.

Tədqiqatçılar aşkar etdilər ki, genomun DNT-nin xüsusilə aktiv və əlçatan olduğu sahələr təmir üçün prioritetdir. Bu bölgələr kitabxanada yüksək trafik zonalarına bənzəyir və ən kritik kitabların əvvəlcə düzəldilməsini təmin edir. Bu, ultrabənövşəyi şüalara məruz qalma kimi stresli şəraitdə belə hüceyrələrin əsas funksiyalarını saxlamasına kömək edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741862344&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-uv-triggers-cellular-mission.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl1dLDBd&dt=1741862344739&bpp=1&bdt=71&idt=70&shv=r20250305&mjsv=m202503100101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741862217%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741862217%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741862217%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=4639836406752&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2354&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353929%2C95354314%2C95354337%2C95354597%2C31090900%2C31090357&oid=2&pvsid=3505595264593430&tmod=1187542503&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=73

DNT zədələnməsinə reaksiya: Təkcə təmirdən daha çox

Zədələnmiş DNT-ni fiksasiya etməklə yanaşı, tədqiqatçılar ultrabənövşəyi şüalanmanın gen aktivliyində dəyişikliklərə səbəb olduğunu aşkar etdilər . Bəzi genlər, xüsusən də hüceyrənin müdafiəsini koordinasiya edən genlər daha fəallaşır. Bu genlər hüceyrənin sağ qalmasına və bərpasına kömək edən zülallar istehsal edir.

Məsələn, hüceyrənin təcili cavab sisteminin bir hissəsi olan JUN və FOS kimi genlər ultrabənövşəyi şüalara məruz qaldıqdan sonra tez işə salınır. Bu genlər iltihabı idarə etməyə və hüceyrələri ölümdən qorumağa kömək edir.

Tədqiqatın əsas müəllifi Kaya, “Maraqlısı 3D genomu, transkripsiya və DNT təmiri arasında bu mürəkkəb koordinasiyanın şahidi olmaqdır” dedi. “Bizi ən çox təəccübləndirən, DNT-nin zədələnməsinə reaksiyanın nə qədər tez baş verməsi idi – UV şüalarına məruz qaldıqdan sonra cəmi 12 dəqiqə ərzində. Daha da təəccüblü odur ki, ilk 30 dəqiqə ərzində sağalmanın ilk əlamətlərini müşahidə edə bildik.”

Bu araşdırma hüceyrələrin genetik bütövlüyünü necə qoruduğuna dair yeni anlayışlar təqdim edir. Tədqiqat, DNT-nin necə hərəkət etdiyini və təmir zamanı müəyyən genlərin necə aktivləşdiyini xəritələyərək, bəzi insanların niyə UV ilə əlaqəli xəstəliklərə digərlərindən daha davamlı ola biləcəyinə dair ipuçları təqdim edir.

Komanda ümid edir ki, bu tapıntılar dəri xərçəngi kimi xəstəliklərin qarşısının alınması və müalicəsi üçün yeni strategiyalara ilham verəcək. DNT-nin yenidən təşkilinin arxasında duran “qaydaları” anlamaq elm adamlarına bədənin təbii bərpa proseslərini artırmaq üçün daha yaxşı dərmanlar və ya müalicələr hazırlamağa kömək edə bilər.

Tədqiqatçılar artıq çirkləndiricilər və ya kanserogenlər kimi digər ətraf mühit təhlükələrinin DNT-nin təşkili və təmir mexanizmlərinə necə təsir etdiyini öyrənməyi planlaşdırırlar . Onlar həmçinin DNT təmirinin necə işlədiyinə dair daha aydın fikirlər əldə etmək üçün metodlarını təkmilləşdirməyi hədəfləyirlər.

“Bu tədqiqat yalnız başlanğıcdır” dedi Adebali. “Bizim tapıntılarımız hüceyrələrin yalnız ultrabənövşəyi şüaların zərərindən deyil, geniş spektrli stresslərdən necə qorunduğunu araşdırmaq üçün qapı açır.”

Bu araşdırma, həyat planını qorumaqda hüceyrələrimizin diqqətəlayiq uyğunlaşma qabiliyyətini vurğulayır. Bu, möhkəmlik, dəqiqlik və günəş işığı kimi gündəlik çətinliklər qarşısında belə bizi sağ saxlayan inanılmaz mexanizmin hekayəsidir.

Daha çox məlumat: Veysel Oğulcan Kaya və digərləri, 3D genomun UV-induksiya ilə yenidən təşkili DNT zədələnməsi reaksiyasına vasitəçilik edir, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-55724-7

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Sabancı Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir