İçindekiler
ACTA1 Geni: Aktin, Alfa 1, İskelet Kası
Normal Fonksiyon
ACTA1 geni, aktin protein ailesinin bir parçası olan iskelet alfa (α)-aktin adlı bir proteinin üretilmesi emrini verir. Aktin proteinleri, hücre hareketi ve kas liflerinin gerilmesi (kas kasılması) için önemlidir. Bu proteinler, hücre şeklini belirleyen ve hücre içeriğini düzenleyen yapısal çerçeve olan hücre iskeletinin korunmasına da yardımcı olur.
İskelet a-aktin, vücudun hareket için kullandığı kaslar olan iskelet kaslarında önemli bir rol oynar. İskelet kası hücrelerinde iskelet a-aktin sarkomer olarak adlandırılan yapıların temel bir bileşenidir. Sarkomerler, aktin ve liflerden oluşan filamentlerden ve miyozin adı verilen başka bir proteinden oluşan kalın filamentlerden oluşur. Üst üste binen kalın ve ince filamanın bağlanması ve serbest bırakılması, kasların birbiri ile bağlanabilmesi için onları birbirine doğru hareket ettirir.
Genetik Değişikliklerle Bağlantılı Sağlık Durumları
Aktin-Birikim Miyopatisi
ACTA1 genindeki en az dokuz mutasyon, aktin birikimi miyopatisi olan kişilerde tanımlanmıştır. Bu mutasyonların çoğu, iskelet a-aktin protein sekansındaki tek protein yapı bloklarını (amino asitler) değiştirir.
Araştırmacılar aktin birikimi miyopatisine neden olan ACTA1 gen mutasyonlarının aktinin ATP’ye bağlanma şeklini etkileyebileceğini düşündürmektedir. ATP, hücrelerin aktiviteleri için enerji sağlayan ve bireysel aktin moleküllerinden ince filamanların oluşumunda önemli olan bir moleküldür. Disfonksiyonel aktin-ATP bağlanması, anormal ince filaman oluşumu ile sonuçlanabilir ve kas kasılmasını bozarak kas güçsüzlüğüne ve aktin-birikim miyopatisinin diğer belirti ve semptomlarına neden olabilir.
En az bir ACTA1 gen mutasyonu, cap miyopatisinin bir nedeni olarak tanımlanmıştır. Mutasyon, amino asit metiyonini, protein dizisindeki 47 pozisyonundaki amino asit valini ile değiştirir, Met47Val veya M47V olarak yazılır. Elde edilen anormal protein, ince filamentlerin uygun şekilde birleştirilmesine müdahale edebilir. Cap miyopatisi kas hücrelerinde kapak benzeri yapıların varlığı ile karakterizedir ve bu yapılar dağınık ince filamentlerden oluşur. Anormal filaman yapısı, iskelet kaslarının kontraktilite yeteneğini bozarak kas güçsüzlüğüne ve kapak miyopatisinin diğer bulgu ve semptomlarına neden olabilir.
Konjenital Lif Tipi Orantısızlık
ACTA1 genindeki en az yedi mutasyonun, konjenital lif tipi orantısızlığa neden olduğu bulunmuştur; bu, genellikle zamanla kötüleşmeyen genel kas güçsüzlüğüne neden olan bir bozukluktur. Bu duruma neden olan mutasyonlar, iskelet a-aktininde tek amino asitleri değiştirir. Bu mutasyonlar, sarkomer olan normal aktin proteinlerinin işlevini engelleyen anormal aktin proteinin üretimine yol açar. Sonuç olarak, sarkomerin işlevi bozulmuş olup, kas kasılmasını bozar. Verimsiz kas kasılması, konjenital lif tipi orantısız olan kişilerde kas güçsüzlüğüne neden olur.
Intranüklear Rod Miyopati
ACTA1 genindeki en az 13 mutasyon intranükleer rod miyopatisi olan kişilerde tanımlanmıştır. Bu mutasyonlar, iskelet a-aktin protein sekansındaki tek amino asitleri değiştirir.
İntranüklear rod miyopatisine neden olan ACTA1 gen mutasyonları, kas hücrelerinin çekirdeğinde çubuk şeklindeki aktin birikimlerine yol açar. Normal olarak, çoğu aktin çekirdeği çevreleyen sıvıda (sitoplazma) bulunur, çekirdeğin kendisinde küçük miktarlarda bulunur. Araştırmacılar, intranüklear rod miyopatisine neden olan ACTA1 gen mutasyonlarının, çekirdeğin ve sitoplazma arasındaki aktin normal taşınmasına müdahale edebileceğini ve bunun da çekirdekte aktin birikmesine ve intranüklear çubukların oluşmasına neden olabileceğini düşündürmektedir. Kas hücrelerinin çekirdeğinde anormal aktin birikmesi ve kas liflerindeki uygun aktin azalması kas kasılmasını bozabilir ve intranüklear rod miyopatisinde görülen kas güçsüzlüğüne neden olabilir.
İntranüklear rod miyopatisi olan kişilerde tanımlanmış birkaç ACTA1 gen mutasyonu da aktin-birikim miyopatisi olan kişilerde bulunmuştur. Aynı mutasyonun iki farklı duruma neden olabileceği açık değildir.
Nemalin Miyopatisi
ACTA1 genindeki 170’den fazla mutasyonun, nemalin miyopatisine neden olduğu bulunmuştur. Nemalin miyopati, ACTA1 gen mutasyonları ile ilişkili en yaygın kas bozukluğudur. Bu bozukluğa neden olan mutasyonların bazıları, iskelet a-aktininin yapısını veya işlevini değiştirerek, proteinin bir araya toplanmasına ve kümeler oluşturmasına neden olur (agregatlar). Bu agregatlar, kas hücrelerinin normal işleyişini engeller. Diğer ACTA1 gen mutasyonları, kas hücrelerinin kontraktilitesini bozan herhangi bir iskelet-a-aktinin üretimini önler. Nemalin miyopatisine neden olan ACTA1 gen mutasyonları, kas kasılmasını bozar, bu durumun zayıflığına ve teorik özelliklerine neden olur.
Kromozomal Konum
Sitogenetik Konum: 1q42.13, 13.1 konumundaki kromozom 1’in uzun (q) kolu
Moleküler Konum: Kromozom 1 üzerindeki 229,431,245-229,434,096 baz çiftleri
Bu Gen için Diğer İsimler
- ACTA
- ACTS_İNSAN
- Alfa iskelet kası aktin
- ASMA
Görsel Kaynak: https://www.rcsb.org/3d-view/ngl/1m8q
Editör: Meryem Melisa KAR