GENOMUN YAPISI. Genom Nedir? Gen ve Genomun tanımı Genom Büyüklükleri DNA Dizi Tipleri 11/11/14. Doç. Dr. Metin Aytekin

Transkript

1 GENOMUN YAPISI Gen ve un tanımı Büyüklükleri Dizi Tipleri Doç. Dr. Metin Aytekin Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı 11 Kasım 2014 Nedir? Bir organizmanın kalıtsal molekülündeki nukleotid dizilerinin tümü (ökaryotlarda haploid kromozomlardaki ve organellerdeki dizisi) İnsan Projesi; kromozomlar üzerindeki genleri tespit etmeyi, her bir genin ince detayına girip özelliklerini ortaya koymayı amaçlar. Bu proje hastalıkların teşhisinden tedaviye her aşamada yol göstericidir. 1

2 p En uzun q Kromozom: Metafazda X şeklinde gördüğümüz yapıdır. En net metefazda gözlenir. Kromozom incelenmesi boyayarak yapılır ve bu yöntemlerden biri GİEMSA (G bandlama) yöntemidir. İnsan Kromozomu: 46 kromozom 44 Otozom + 2 Cinsiyet kromozomu En kısa 1 i anneden 23 çift 1 i babadan Hiç bir kromozomda band dizisi birbirine benzemez. Band dizisi = koyulu açıklı çizgiler. Renk farklılıkları heterokromatin-ökromatin bölgelerin varlığındandır. Nükleozom Kromatid - K. İplik - Solenoid - Nükleozom - Solenoid K. İplik Kromatid Bir ökaryot kromozomundaki kromozomun kendisinden defalarca daha büyüktür. Nükleer 3000 Mb ~ gen Genler ve Gen ilişkili dizler (900 Mb) İnsan u Mitokondriyal 16,6 kb, 37 gen 2 rrna 22 trna 13Polipedtit kodlayen gen Ekstragenik (2100 Mb) İnsandaki bir kromozomdaki kromozomun kendisinden 10,000 kat uzundur? Kodlamayan Tekrarlayan Özgün ve az kopyalayan (90Mb) (180 Mb) (420 Mb) (1680 Mb) Protein RNA kodlayan Kümelenmiş Yayılan Tekrarlanan tekrarlanan Pseudogen İntron Tek genler Gen aileleri LTR transposon Klasik Satallite LİNE SİNE Gen Kümeleri Multigen aileleri Minisatellite Mikro satellite 2

3 Nükleer % 1,5 u Sadece Kodlanır % 50 si Transpozon % 3 ü Ciddi korunan belgeler %6,6 sı HeterokromaHn % 4,4 ü Diğer korunmamış bölgeler (Tekrar diziler çok fazla!) Gen nedir? Gen, bir RNA ( ör; r-rna t-rna) veya bir polipeptide kopyalanan (ekspre) bölgesidir. İnsan Projesinde en çok çalışılan konular Organizasyonu Gen Kromozom Gen ifadesi (gen ekspresyonu) da saklanan genetik bilgilerin bir RNA molekülü (mrna, trna, rrna) sentezi suretiyle kopyalanması veya yazılmasına transkripsiyon adı verilir Transkripsiyonla RNA ya kopyalanan, bir protein molekülüne ait genetik bilgilerin okunması veya bir protein molekülü haline çevrilmesine translasyon adı verilir Transkripsiyon ve translasyon olaylarının toplamı, gen ifadesi (gen ekspresyonu) olarak tanımlanır Yüksek Ökaryotların Gen Yapısı İnsan genomunun sadece %1-1.5 lik kısmı protein kodlayan aktif gen (yapısal gen) bölgesinden oluşur. un yaklaşık %25 i intronlardan oluşur ve %50 dan fazlası çeşitli tipte tekrarlayan ve dublike dizilerinden oluşur. Kalan kısım ise psödogenler, gen arasındaki tekrarlanmayan aralayıcı diziler ve mrna ların 5 ve 3 uçlarında bulunan, proteine çevrilmeyen exon dizilerinden oluşur. Yüksek ökaryot genomlarının artmış uzunluğu, böylece daha fazla Sitokin-Histon genlerde intron yok! sayıda gene değil, çok miktarlarda tekrarlayan dizi ve intron varlığına bağlıdır. 3

4 ÖKARYOTİP GENLERİN YAPISI Çoğu ökaryotik genler kodlayan diziler yani EKZON lar içerirler. Bu ekzonlar arasında İNTRONlar bulunur. EKZON ve İNTRONların her ikisi de primer RNA elde etmek için transkrip edilirler. Olgunlaşmış RNA (mature RNA) nın şekillenmesi için intronlar uzaklaştırılır. (The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Cooper GM.) FARE Β-GLOBİN GENİ Bu gen 2 intron içerir Bu intronlar üç ekzonu birbirinden ayırır Ekzon 1, 1 de 30 a amino asitleri kodlarken Ekzon 2, 31 den 104 e ve Ekzon 3 de 105 den 146 ya amino asitleri kodlarlar. (The Cell: A Molecular Approach. 2nd edihon. Cooper GM) GENOME Ökaryot genomlarındaki genetik bilgi Transkripsiyon TRANSKRİPTOM PROTEOM Translasyon Mitokondri ve kloroplast sı Büyüklüğü Ökaryot genomları, prokaryot genomlarından oldukça büyüktür. Hücre büyüklüğüne bağlı olarak genom büyüklüğü de artar. Ancak, genom büyüklüğü ile organizmanın karmaşıklığı orantılı değildir. Örnek: Zambak genom > İnsan genomu Çekirdek sında bulunan birçok gen mitokondri ve kloroplast için önemli işlevleri olan proteinleri kodlarlar Bir genomda bulunan miktarı, o genomun büyüklüğünü ifade eder. 4

5 GENOM BÜYÜKLÜĞÜ Farklı gruplara göre genom büyüklükleri sekilde gösteriliyor. (Kaynal: The Cell) Şekilde İnsan unun ilk çıktısı görünüyor. Londra da bulunan bir seri cilt kitaptan oluşmaktadır. Eğer zinciri düz bir çizgi şeklinde açılsa - İnsan genomunu oluşturan 46 kromozom 2 metreden daha fazla uzayabilirdi. -Eğer 100 trilyon hücreninkini açtığınızda ise bu uzunluk 182 milyar kilometreyi geçecektir. Bu ise dünyadan güneşe gidip gelmeye yetecek materyal sağlayacaktır. [Kaynak: Centre for Integrated ics] İnsanın undaki Tipleri İnsanın undaki Tipleri Tip I : Tip II : Tek kopya halinde bulunur ve genomun %2 sini oluşturan benzersiz dizileridir. Bunlar yapısal genlerdir. Genlerin exon parçaları mrna ve polipeptide çevrilir. Genlerin intron parçasıdır. Bunlar transkribe olur fakat protein kodlamazlar. mrna hariç diğer RNA ların (t-rna, r-rna) transkripsiyonunu yapar. Özellikle rrna ların transkripsiyonunu yapan kısım, tekrar bölgelerinden oluşur. Tip II, lar genomunun %10 unu oluştururlar. 5

6 İnsanın undaki Tipleri Tip III lar: Transkripsiyon yapmaz, proteine çevrilmez ve kopya halinde bulunmaz. Tip I genlerine bihşik olarak bulunur ( promotör, enhancer vb.). Düzenleyici görev yapar. un %5 ini oluşturur. İnsanın undaki Tipleri Tip IV lar: a dağılmış halde bulunur, kopyaları yoktur (tek kopya halinde), İşlevleri bilinmiyor. un %50 sin den fazlasını oluştururlar. İnsanın undaki Tipleri Ökaryot genomlar Tip V lar: Kodlanmayan dizileri içerir Tekrarlayan dizileridir. İşlevleri bilinmiyor, belli oranda tüm genoma dağılmış (gen düzenleyici), belli oranda ardışık tekrarlar halinde sentromerik ve telomerik bölgelere özgü bulunur. İnsan genomunun %98.5 i kodlanmayan oluşturur İnsan genomunun %25 ini oluşturur. Kodlanmayan genomların görevleri nelerdir? Gen ifadelerinin kontrolü Bir genin hangi hücrede, ne zaman, ne kadar etkileşeceğini (akhf olacağını) denetler. İnsan u Yaklaşık 20,000 gen vardır Bu sayı E. Coli deki miktarın sadece 10 ka^dır. 6

7 İnsan u Nükleer 3000 Mb ~ gen Mitokondriyal 16,6 kb, 37 gen Tekrarlayan Dizileri Genler ve Gen ilişkili dizler (900 Mb) 2 rrna 22 trna 13Polipedtit kodlayen gen Ekstragenik (2100 Mb) İnsan genomunun oluşur. yaklaşık %50 si tekrarlayan dizilerden (90Mb) Protein RNA kodlayan Kodlamayan (180 Mb) Pseudogen Tekrarlayan (420 Mb) Kümelenmiş Tekrarlanan İntron Özgün ve az kopyalayan (1680 Mb) Yayılan tekrarlanan Ancak karmaşık ökaryot genomlarının daha da büyük bir kısmı, çok sayıda tekrarlanan ve kodlanmayan dizilerinden oluşur ve bu dizilerin değişik tipleri vardır. Tek genler Gen aileleri Klasik Satallite LTR transposon LİNE SİNE Bunlardan bir kısmı genomda kümelenmiş halde bulunurken bir kısmı ya dağılmış halde bulunurlar. Gen Kümeleri Multigen aileleri Minisatellite Mikro satellite Nükleer 3000 Mb ~ gen Genler ve Gen ilişkili dizler (900 Mb) Kodlamayan (90Mb) (180 Mb) Protein RNA kodlayan Pseudogen Tek genler Gen aileleri İnsan u Mitokondriyal 16,6 kb, 37 gen 2 rrna 22 trna 13Polipedtit kodlayen gen Ekstragenik (2100 Mb) Tekrarlayan Özgün ve az kopyalayan (420 Mb) (1680 Mb) Kümelenmiş Yayılan Tekrarlanan tekrarlanan İntron LTR transposon Klasik Satallite LİNE SİNE Kümelenmiş Tekrar Dizileri Klasik Satelit Mini Satelit Mikro Satelit a Dağılmış Tekrar Dizileri LTR (Long terminal repeats) LİNE (long interspersed elements) transposon SİNE (short interspersed elements) Gen Kümeleri Multigen aileleri Minisatellite Mikro satellite Kümelenmiş Tekrar Dizileri: Bu diziler ardışık halde çok sayıda tekrarlardan oluşan kısa dizilerdir ve genomda belli bölgelerde kümelenmiş halde bulunurlar nükleohtden oluşan milyonlarca ardışık tekrarlardan oluşur ve genomun % 10 unu oluştururlar. Ardışık kısa tekrar dizileri transkribe olmaz ve proteine çevrilmez (işlevsel genehk bilgi taşımaz). Ancak kromozomun yapısında önemli rol oynarlar. İnsandaki satellit dizilerin bazıları pentanükleohd şeklinde bulunurlar. Böyle satellit lar, 1, 9 ve 16. kromozomun kollarında proksimal bölgede, Y kromozomunun uzun kolunun hemen hemen tamamında bulunurlar. Diğer satellit lar ise biraz daha uzun baz dizilerinden oluşmuştur. Örneğin; insan sentromeki sı α, β ve diğer üç satellit sınıgndan (satellit I, II ve III) oluşurlar. α satellit sı 171 baz çihi uzunluğunda ardışık tekrar dizilerinin çok sayıda kopyasından oluşurlar. Kümelenmiş ardışık tekrar dizileri, ana kısmından farklı bir bant oluştururlar. Bunlara (ardışık tekrar dizilerine) uydu veya satellit denir ve kromozomların sentromer bölgelerinde bulunurlar. 7

8 İnsan genomunda satellit nın bir alt grubu olan mini satellit lar da bulunur. a Dağılmış Tekrar Dizileri Bunların toplam dizi uzunlukları sınırlı olup birkaç kb (kilo baz çihi) uzunluğundadır. Mini satellitler az veya çok, her kromozomun uzunluğu boyunca dağılmışlardır. Farklı bireylerin genomları arasındaki varyasyonları incelemek için önemli bir moleküler araç olarak kullanılırlar. Bu nedenle bunlara marker ları da denir. Adli ^pta, kromozom analizinde, genomun haritalanmasında, kalıtsal kromozom hastalıklarının tanısında kullanım açısından önemlidir. Bunlar satellit lardan farklı olarak genoma dağılmış halde bulunurlar. Bu tekrar dizileri ardışık olmayan kısa veya uzun tekrar dizilerinden oluşur. a dağılmış olan tekrar dizileri hareketli dizileridir. içinde hareket edebilen, hareketli tekrar dizilerine transpozon denir. Tekrar dizilerinin genom içinde bir genden başka bir gen bölgesine hareket etmesine transpozisyon denir. a Dağılmış Tekrar Dizilerinin Özellikleri Bu nedenle kromozomlar üzerindeki genlerin yeri sabit değildir. Bu hareketli parçaları gen aktivitesinden ve genlerin düzenlenmesinden sorumludurlar. Bu dağılmış tekrarlayan elemanlar, genomun büyüklüğüne büyük katkıda bulunur ve insan genom sının %50sini oluştururlar. a dağılmış tekrar dizilerin çeşitli tipleri vardır: 1. SİNE (serpiştirilmiş kısa tekrar dizileri): un %13 ünü oluştururlar. a dağılmış halde olan kısa tekrar dizilerdir. Bunlar, RNA ya transkribe olabilir, fakat proteine kodlanmayan dizilerdir. İşlevleri henüz bilinmiyor. SİNE lerin en önemli ailelerinden birisi, Alu gen familyasıdır. 500 baz çiftinden daha küçük olup genoma dağılmış halde bulunurlar. a dağılmış tekrar dizilerin çeşitli tipleri vardır: 2. LİNE (serpiştirilmiş uzun tekrar dizileri): LİNE ler 6-8 kb uzunluğundadır, yaklaşık tekrarlayan LİNE dizisi vardır. İnsan sının %21 ini oluştururlar. LİNE ler transkribe olurlar (RNA ya çevrilir) ve bazıları protein kodlar ancak hücre içinde bilinen bir işlevi yoktur. da dağılmış şekilde bulunurlar. Hareketliliği sağlayan enzimleri kodlarlar. Retrotranspozonlardandır. RNA Retrovirüsler ökaryot hücreleri infekte ederler. Retro= RNA dan ya genetik bilginin ters akışıdır. Reverse transkriptaz = bir RNA veya template i kullanan polimeraz enzimidir. 8

9 Transpozon = Hareket edebilen element = TEs a dağılmış tekrar dizilerin çeşitli tipleri vardır: Hareket ederler ve genom içerisindeki sayılarını arttırılar Sıçrayan genler? Junk (Çöp )? veya genomun (kara tarafafı) bilinmeyen tarafı? Sadece Ökaryortlarda değil bakterilerde de bulunur. İki temel sınıfa ayrılırlar - Retrotranspozonlar - transpozonlar 3. Retrovirüs benzeri elemanlar: Yaklaşık 2-10 kb uzunluğundadır. İnsan genomunda yaklaşık retrovirüs benzeri eleman vardır ve insan sının yaklaşık %8 ini oluştururlar. 4. transpozonlar: İnsan genomunda yaklaşık kopya transpozonu vardır ve bunlar baz çifti uzunluğunda olup insan sının %3 ünü oluştururlar. hareketli elemanlarının genomda hareket etmeleri 2 tipte olur: 1. Retrotranspozonlar: Eklenen retrovirüs genomu 1. Retrotranspozonlar: Proteaz RT Kapsid Proteaz Retrotranspozon Kapsid gende Mutasyon (delesyon) RT Retrotranspozon virüs yapamaz çünkü kapsid proteini üretemez Retrotranspozon kendisinden bir çok kopya üretebilir RT = reverse transkriptaz SİNE, LİNE ve retrovirüs benzeri elemanlar retrotranspozanlar olup RNA aracılığı ile hareket ederler. Yer değişhrmeleri ters (Revers) transkripsiyon ile olur. Revers transkriptaz enzimi kullanılır. Öncelikle bu diziler RNA ya çevrilir, RNA revers transkriptaz enzimi ile ya çevrilir ve bu lar genomda yeni bir bölgeye yerleşirler.. Transpozon 2. transpozonlar: 2. transpozonlar: mrna Aktif enzim yok (renksiz) mrna Aktif enzim (mor) Barbara McClintock aracılığıyla hareket ederler. Bu diziler genom içinde kopyalanırlar ve tekrar da yeni bir bölgeye yerleşirler. Böylece genomun yarısı, replike olmuş ve genom içinde veya RNA aracılığıyla hareket eden, serpişhrilmiş tekrarlayan elemanlardan oluşur. 9

10 2. transpozonlar: Bu elemanların yarısının RNA aracılığıyla hareket etmesi önemlidir ve bu şekilde ters transkripsiyon, insan genomunun %40 ından fazlasının oluşmasından sorumludur. Bu tekrarlayan dizilerin büyük çoğunluğunun hücreye bir katkısı yoktur ama bazıları gen ifadesinin düzenlenmesine katkıda bulunur. Ayrıca gen düzenlenmesini uyararak genehk çeşitliliğin oluşmasında önemli evrimsel rolleri vardır. İnsan u Nükleer 3000 Mb ~ gen Mitokondriyal 16,6 kb, 37 gen Genler 2 rrna 22 trna 13Polipedtit kodlayen gen Genler ve Gen ilişkili dizler (900 Mb) Ekstragenik (2100 Mb) (90Mb) Kodlamayan (180 Mb) Tekrarlayan (420 Mb) Özgün ve az kopyalayan (1680 Mb) Protein kodlayan RNA Pseudogen İntron Kümelenmiş Tekrarlanan Yayılan tekrarlanan Tek genler Gen aileleri Klasik Satallite LTR transposon LİNE SİNE Gen Kümeleri Multigen aileleri Minisatellite Mikro satellite İnsan u Nükleer 3000 Mb ~ gen Mitokondriyal 16,6 kb, 37 gen 2 rrna 22 trna 13Polipedtit kodlayen gen Genler ve Gen ilişkili dizler (900 Mb) Ekstragenik (2100 Mb) (90Mb) Kodlamayan (180 Mb) Tekrarlayan (420 Mb) Özgün ve az kopyalayan (1680 Mb) Protein kodlayan RNA Pseudogen İntron Kümelenmiş Tekrarlanan Yayılan tekrarlanan Tek genler Gen aileleri Klasik Satallite LTR transposon LİNE SİNE Gen Kümeleri Multigen aileleri Minisatellite Mikro satellite 10

11 Gen Aileleri Nükleer 3000 Mb ~ gen İnsan u Mitokondriyal 16,6 kb, 37 gen Birbirinin aynı veya benzeri olan nükleotid dizilerine sahip gen kopyalarının bir araya gelmesiyle gen aileleri oluşur. Genellikle dublikasyonla meydana gelirler. Birçok gen ailesinin üyeleri da bir bölgede toplanmış bulunurken, çok az kısmı farklı kromozomlara dağılmış olarak bulunur. Bir gen ailesinin üyeleri nükleotid dizilimi açısından diğer gen ailelerinin üyelerine göre birbirlerine benzerdir. Foksiyonel olarak özdeş olabilirler. 2 rrna 22 trna 13Polipedtit kodlayen gen Genler ve Gen ilişkili Ekstragenik dizler (2100 Mb) (900 Mb) Kodlamayan Tekrarlayan Özgün ve az kopyalayan (90Mb) (180 Mb) (420 Mb) (1680 Mb) Protein RNA kodlayan Kümelenmiş Yayılan Tekrarlanan tekrarlanan Pseudogen İntron Tek genler Gen aileleri LTR transposon Klasik Satallite LİNE SİNE Gen Kümeleri Multigen aileleri Minisatellite Mikro satellite Psödogenler Nükleer 3000 Mb ~ gen İnsan u Mitokondriyal 16,6 kb, 37 gen Bazı durumlarda bu gen gruplarının üyelerinin uğradığı mutasyonlar, mutasyona uğrayan gen üyelerini fonksiyonlarını yapamaz hale gehrir. Genler ve Gen ilişkili dizler (900 Mb) Kodlamayan (90Mb) (180 Mb) 2 rrna 22 trna 13Polipedtit kodlayen gen Ekstragenik (2100 Mb) Tekrarlayan Özgün ve az kopyalayan (420 Mb) (1680 Mb) Yapısal genlere çok benzeyen ancak fonksiyon yapamayan gen kopyalarına psödogen denir. Bu psödogenler herhangi bir işlev Protein kodlayan RNA Pseudogen İntron Kümelenmiş Tekrarlanan Yayılan tekrarlanan yapmayan ancak genomun büyüklüğünü ar^ran gen kopyalarıdır. Tek genler Gen aileleri Klasik Satallite LTR transposon LİNE SİNE Gen Kümeleri Multigen aileleri Minisatellite Mikro satellite İntronlar ve Eksonlar nedir? Bir genin kodlanan dizilerine ekson, bir gen içinde kodlanmayan dizilerine de intron denir. 11

12 İntronların işlevi? Tam olarak aydınlatılamamıştır dizileri ekzonlardan uzundur İnsan genomunun %90 dan fazlası intronlardan oluşur Bir genin eksonlarının farklı kombinasyonlarda birleşmesini yani genin farklı şekilde düzenlenmesini sağlar Farklı genlerin kombinasyonuna yol açar. Farklı genler arasında oluşan bu rekombinasyon ekson karma olarak adlandırılır. İntronların asıl görevi gen ifadelerinin kontrol edilmesinde rol almaktadır. Her gende intron var mıdır? Hayır, intronlar evrensel değildir. Örneğin histon protein sentezleyen genler intron içermezler. Bu da genlerin işlevsel olabilmesi için intronların şart olmadığını gösterir Maya gibi basit ökaryot hücrelerin genlerinde intronlar bulunmaz. ProkaryoHk hücrelerde de bazı nadir genlerde intron bulunur. Bir genin eksonlarının farklı kombinasyonlarda birleşmesini yani genin farklı şekilde düzenlenmesini sağlar intron Exon 1 2 Exon 3 4 Ökaryotik Kromozom Yapısı Exon 1 2 Exon 3 4 Exon 1 Exon 3 4 Genler, tekrarlı diziler, Replikasyon originleri (çoğunlukla ökromatin) Sentromer (heterokromatin) 2 Exon 3 4 Telomerler (heterokromatin) Telomerler: Ökaryot kromozomların uç bölgelerine telomer denir. Telomer bölge, kromozom uç bölgelerinin Korunmasında önemli rol oynarlar. Doğrusal moleküllerinin replikasyonu için telomer bölgeler şarnr. Ökaryotların hemen hemen hepsinde telomer dizileri benzerdir ve çok sayıda ardışık olarak tekrarlanan bölgeleridir. Telomerler: Bu telomer dizisi G ce zengin olup 6 nükleohdten oluşur. Ör; insanlarda telomer dizisi AGGGTT dir. Bu diziler yüzlerce veya binlerce kez tekrarlanır birkaç kb uzunluğa erişip tek iplik halinde kromozomun uç bölgesini oluşturur. Dolayısıyla kromozomun telomer bölge tek iplikcikli bir uç (çıkın^) şeklindedir ve G ce zengin olduğu için G çıkın^sı (ucu) olarak adlandırılır. Telomer nın bu tekrar dizilerinin oluşturduğu çıkın^ bir ilmek şeklindedir 12

13 Telomerlerin Görevleri Telomerlerin en önemli görevi doğrusal nın uç bölgelerinin replikasyonunu sağlamak^r. Kromozomların telomer bölgelerinde pol. pirimer uç olmadığı için sentez yapamaz ve dolayısıyla her hücre bölünmesinde kromozom boyları pirimer uç kadar kısalır. Telomerlerin Görevleri Ancak bu problem, kromozomların telomer bölgelerinin sentezinden sorumlu olan telomeraz enzimi taragndan çözümlenmişhr. Telomeraz enzim yapısında bir RNA ve reverstranskriptaz enzimi bulunur. Bu enzim RNA yı kalıp olarak kullanarak reverstranskriptaz enzim aracılığı ile telomerlerin sentezini yapar. Telomerlerin korunması, hücre yaşam süresi ve üreme kapasitesinin belirlenmesinde rol oynar. Telomeraz: Telomerlerdeki tekrar dizilerini kromozomların uçlarına ekleyen enzimdir. Bir RNA kalıbına sahip Revers Transkriptaz (Ribonukleoprotein Kompleksi) Ökaryotlarda Telomerik Tekrar Dizileri Grup Organizma Telomerik Tekrar Vertebrates İnsan, fare, Xenopus TTAGGG Filamentli Mantarlar Neurospora TTAGGG Physarum, Didymium Dictyostelium TTAGGG Yüksek Bitkiler Arabidopsis TTTAGGG Böcekler Bombyx mori TTAGG Nematodlar Ascaris lumbricoides TTAGGC Algler Chlamydomonas TTTTAGG Telomerler kısalırsa genetik bilgi kaybolabilir ve hücre ölüme gidebilir (senesens) Telomer Replikasyonu Ucu katlanmaz Telomeraz dgtp dttp Tekrar katlanma: sıradışı G-G baz eşleşmesi Polimeraz boşlukları Doldurur 13

14 Kanser ve Telomerler Normal ve Anormal Telomer Fonksiyonu Normal ya da Kanser Hücresinde: Somatik Hücreler sadece birkaç kez bölünmek için programlanmıştır Somatik hücreler normal olarak yaşlanır, bu arada telomerler kısalır, telomeraz aktivitesi düşer İnsan tümörlerinde, telomeraz aktivitesi normalin çok üstündedir ve hücre bölünmesi ve proliferasyona yol açar. Hücreler Nasıl Ölümsüz Olurlar? Telomeraz sayesinde Tümör Hücrelerinde Telomeraz aktivitesi durdurulursa hücreler ölür Telomerazı kodlayan gen normal hücrelerde de vardır fakat anlatımı azdır. 3' İnaktif INACTIVE TEP1 htert TEMPLATE GTTAGGGTTA Kısalmış shortened telomerler telomeres Hücre cell ölümü senescence TELOMERASE Telomeraz 5' Aktif ACTIVE stable stabil telomeres telomerler cell survival hücre yaşar Yaşlanma AGING CANCER Kanser 14