Baz analoğu 5-AZA-2'-deoksisitidin (Desitabin)'in insan kromozomlarında neden olduğu kromatin organizasyon bozuklukları

Abstract

İnsan metafaz kromozomları bir DNA metilasyon inhibitörü olan 5-aza-2'-deoksisitidinin değişik konsantrasyonlarına (K)-8-10-2 M) maruz bırakılarak, ajanın kromozom paketlenmesi üzerine olan in vivo etkisi araştırıldı. Ajanın yeni sentez olan DNA zinciri yapısına analoğu olduğu sitozin ile yer değiştirerek katıldığı, kromatin ve dolayısıyla kromozom kondansasyonunu bozduğu saptandı. Kromozomların ayrıntılı analizleri için yapılan GTG ve C bantlama sonunda ajanın sitozin ile yer değiştirerek katıldığı DNA bölgelerinde demetilasyona neden olduğu belirlendi. Hipometilasyonun görüldüğü DNA bölgelerinde kromozomların normal kondensasyonlarını tamamlayamadıkları ve dekondanse formda kaldıkları saptandı. Kromozom anomalilerinin ajanın dozuna ve uygulama süresine bağlı olarak değiştiği belirlendi. Ajanın, dekondensasyonun yanısıra segmentasyon, dekonfigürasyon (24 saat), juksta-sentromerik-telomerik asosiasyonlarda artış, gap, frajilite, kromatit ve izokromatid kırıklar ve pulverizasyona varan çeşitli yapısal bozukluklara neden olduğu görüldü. Elde edilen sonuçlara göre DNA metilasyonunun kromozom paketlenmesi ve kromatin organizasyonunda görev alan önemli mekanizma olduğu, metilasyon örneklerinde oluşturulacak değişikliklerin kromozomlarda önemli yapısal anomalilere neden olacağı saptandı.

Human metaphase chromosomes were exposed to different concentrations (10-8-10-2 M) of 5-aza-2'deoxycytidine, a DNA methyl inhibitor, in order to determine the in vivo effect of the agent on chromosome packaging. It has been found that the agent was substituted with cystosine in the newly synthesised DNA strand and it distrupted the chromosome condensation. GTG and C banding techniques revealed that the agent caused demethylation in DNA regions that were substituted with cytosine. In the DNA regions that hypomethylation was evident, chromosomes could not complete their normal condensations and remained in under or decondensated form. On the other hand the agent caused significant alterations in chromosome structure associated with different dosages and duration. Despite its effect on decondensation, the agent also caused the deconfiguration (24 hours), segmantation, increased juxta-centromeric-telomeric associations, gaps, fragility, chromatid and isochromatid breaks and pulverisation in the chromosome structure. According to the present findings, it could be suggested that the DNA methylation is an important mechanism in chromosome packaging and organisation. Alterations that are established in methylation patterns may cause significant structural abnormalities in human chromosomes.