İ. Ü İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı Prof. Dr. Filiz Aydın ‘Bitki melezleri ile çalışmalar’ MENDEL, Gregor Johann (1824-1884) DNA Friedrich Miescher (1844-1895) tarafından 1869 yıllarında ilk olarak hücre çekirdeğinde özel bir madde olarak tanımlandı Kromozomlar İlk kez 1882’de Alman biyolog ve sitogenetiğin kurucusu Walther Flemming tarafından (21 Nisan 1843 – 4 Ağustos 1905) fotoğraflanmıştır. Rosalind Franklin DNA’ın yapısını kuramsal olarak açıklayan çalışmaları yaptı (1920-1958) Bireyin tüm karakterlerine ait bilgi kalıtsal moleküldeki birimlerde (genler) şifreli bir şekilde yazılır Amino asid Ala Arg Asn Asp Cys Gln Glu Gly His İle Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val Genetik kod dejeneredir Kodon sayısı 4 6 2 2 2 2 2 4 2 3 6 2 1 2 4 6 4 1 2 4 Şifrede 61 kodon amino asitleri belirler Başlama kodonu AUG Dur kodonları:UAG – UGA- UAA Triptofan (UGG) ve metionin( AUG) bir kodonla ifade edilir Aynı amino asiti belirleyen kodonların ilk iki bazı aynıdır Ökaryotik organizmaların gen yapısı prokaryotik organizmalardan farklıdır Yapısal Genler lacZ lacA lacY Transkripsiyon Polisistronik mRNa Translasyon Ribozom mRNA boyunca hareket eder Proteinler (enzimler) β-galaktosidaz Permeaz Transasetilaz Lokus; Kromozom üzerindeki genlerin özgül yerleşim yerleri, Allel; bir genin belli bir lokusda yer alan alternatif kopyalarından her biri, Çoklu allel; aynı genin üç veya daha fazla allelinin olması durumunun ifadesi, Ör. ABO kan grubu Allel frekansı; bir toplumda belli bir alleli taşıyan bireylerin oranı, Homolog kromozom çifti Spesifik bir kromozom üzerinde spesifik bir genin lokasyonu Bir allel çifti; homolog kromozomlar üzerinde belli bir lokasyonda yerleşir Üç gen çifti , homolog kromozomların aynı lokusunda bulunuyorlar Wild tip (Yabanıl) allel; Bireylerin çoğunda (doğada en yaygın halde) bulunan versiyon Mutant Tip; Değişime uğramış alleldir. Bir nükleotid dizisi yada DNA düzenlemesinde kalıcı bir değişiklik (mutasyon)ile ayrılan mutant allele Polimorfizm; genel populasyonda %1 den fazla rastlanan normal alleldir.( ör, HLA antijenlerinin polimorfizimleri) Letal gen; İfadelendiğinde ölüme yol açan gen Gen ailesi Kodladıkları baz dizilerinde büyük benzerlik olması nedeniyle evrimsel olarak ilişkilendirilen gen dizileri Hemoglobin gen ailesi 16. ve 11. kromozomlar üzerindeki α- ve β- gen kümeleri embriyonal dönemden yetişkin döneme kadar farklı evrelerde eksprese olan ve benzerlik gösteren globin zincirlerini kodlayan genleri taşır. İlkel bir genin dublikasyonundan kaynaklandığı düşünülmektedir Psödogen : bilinen genlere benzemekle birlikte fonksiyonel bir ürün meydana getiremeyen DNA dizilerini ifade etmektedir. Bazı globin genleri de RNA oluşturamaz ve bu nedenle genomda yer almakla birlikte aktivite kayıpları nedeni ile psödogenler olarak tanımlanırlar. Psödogenler farklı nedenler ile ortaya çıkabilirler: Dublikasyonlar sonrasında meydana gelen mutasyonlar ile, Retrotranspozisyon nedeni ile Multigen ailesi: birlikte evrimleşen genler grubu Kalıtılan özellikler üzerinde ikiden fazla gen çeşidinin etkili olması İki veya daha fazla allel gen ile oluşturulması ABO kan grupları ve Rh faktörü Deri rengi Boy Gen kümesi Benzer işleve sahip iki yada daha fazla komşu genin oluşturduğu grup (İmmünglobulin genleri) κ 2.kromozomda λ 22. Kromozomda H 14.kromozomda V (değişken)bölgesi gen segmentleri pek çok kopya şeklinde mevcuttur. Hafif zincir değişken bölgesi V ve J genleri Ağır zincir değişken bölgesi ise V-D ve J genleri tarafından belirlenir. Sabit bölgeyi kodlayan C gen bölgesi ise arkada yer almaktadır. 22. kromozom 2. kromozom 14. kromozom Segregasyon 3- Mayoz II 1-bölünmeye hazırlanan hücre 2- Mayoz-I n n 2n Homolog kromozomlar 1. Yavru hücreler n 2. Yavru hücreler 2n n n n Bir gen lokusunda bulunan alleller mayoz bölünmede birbirlerinden ayrılarak farklı gametlere dağılırlar. Bağlantı(Linkage) Aynı kromozomda birbirine çok yakın olan allellerin, tek bir birim olarak mayoz bölünmede birlikte aktarılma eğilimi Genom; bir bireyin sahip olduğu genlerin tümü Gen dozu: genomda bulunan bir genin kopya sayısı Genotip; bir bireyin genetik yapısı veya bir lokusdaki allellerin tümü Kodominant(Ortaklaşa Dominant); Bir genin farklı iki alellinin de fenotipte etkisini göstermesidir. ör. Kan grupları ve HLA antijenleri Birleşik heterozigotluk; Bir normal bir farklı alelden çok bir genin iki farklı mutant alelinin bulunduğu fenotipi tanımlar A: normal dominant allel A1: mutasyon 1 A2: mutasyon 2 AA A A1 A A2 A1A2 A1A1 A2A2 homozigot normal heterozigot heterozigot birleşik heterozigot homozigot mutant homozigot mutant sağlıklı sağlıklı sağlıklı hasta hasta hasta --Lokus heterojenitesi, farklı lokuslardaki genler aynı hastalığa neden olur. Retinitis pigmentoza 3 X kromozomal gen 12 Otozomal Dominant gen 5 Otozomal resesif gen Ehler-Denlos sendromu ~10 lokus gen 1 2 3 etki -Allelik heterojenite, Aynı lokusta birden çok mutasyon olabilir. Farklı mutasyonlar klinik olarak ayırt edilemeyen yada benzerlikler gösteren bozukluklara neden olur. Kistik Fibroz’a neden olan gende belirlenmiş 900 farklı mutasyon bulunur, En sık görülen mutasyon ∆F508 dir. Fenotip; Genotipin, morfolojik, biyokimyasal veya moleküler bir özellik olarak ölçülebilen, ayrılabilen ve gözlenebilen ifadelenmesidir. Göz rengi Kolesterol değerleri vb. Fenokopi; Bilinen bir genin oluşturduğu fenotipin çevresel nedenlerle, ortaya çıkmasıdır. Hepinize Mutlu Yıllar