KROMOZOMLAR ve KALITIM

2 https://en.wikipedia.org/wiki/chimpanzee_genome_project

GENETİK KOD RNA da üçlü gruplar halinde bulunan ve protein sentezleme sırasında üretilen aminoasit dizilerinin düzenini belirleyen nükleotid dizileridir.

GEN HAREKETİ ve EKSPRESYON Bir bireyin her somatik hücresinde aynı genler bulunduğu halde aynı zamanda hepsinin aktif olarak çevrimi yapılmaz ve tüm hücrelerde ifade edilmez. Genler özel bir ürüne ihtiyacı olup olmamasına bağlı olarak seçilerek ifade edilir.

GEN HAREKETİ ve EKSPRESYON Örn; hemoglobin molekülü oluşturan genler beyin hücrelerinde de bulunur fakat hemoglobin genleri ifade edilmez. Bazı genler ise her zaman tüm hücrelerde ifade edilir. Çünkü bu genler hücresel faaliyetler için tüm hücrelerde ifade edilir. ATP sentezi gibi.

MUTASYONLAR Mutasyon DNA dizisindeki bir değişimdir. Bu değişimler yaygın olarak; hücre bölünmesi süresince DNA replikasyonundaki hatalar, virüs infeksiyonu, mutajen adı verilen kimyasallara maruziyet veya iyonize radyasyona maruziyetdir.

MUTASYONLAR Mutasyonlar kendiliğinden veya kalıtım yoluyla oluşabilir. Mutasyon somatik hücrelerde oluşursa sadece mutant somatik hücre nesli etkilenir ve kalıtsal değildir. Eğer mutasyon zigotun bölünmesindeki erken evrelerde olursa hücrelerin büyük bir bölümünde bulunur ve gelişimin sonraki evrelerinde görülür.

GEN HAREKETİ ve EKSPRESYON Eğer mutasyon zigotun yavru hücrelere bölünmesinden sonra olursa, bu hücreler gen ve kromozomların farklı versiyonlarına sahip olur. Mutasyon eşey hücrelerinin öncüllerinde olursa (germline) yavru hücrelerin (germ ve somatik) hepsine aktarılır ve kalıtılır.

GEN HAREKETİ ve EKSPRESYON Mutasyonlar genetik materyalin büyük miktarını değiştirebilir (makro) (kromozom anormalliği) veya küçük bir kısmını içerebilir (mikro) (bir veya birkaç DNA bazı) Mikromutasyonlar: Delesyon (eksilme), insersiyon (araya katılma), substitisyon (bir veya birkaç bazın yer değiştirmesi)

GEN HAREKETİ ve EKSPRESYON Makromutasyonlar; kromozomların büyük bölgelerini etkiler. Delesyon, Duplikasyon, İnversiyon, Substitisyon, Translokasyon Mutasyon negatif olarak çağrışım yapar fakat mutasyonlar zararlı, nötral veya yararlı olabilir. Mutasyonlar sadece anormal bir protein fonksiyonu ile sonuçlanırsa fenotipi etkiler. Aslında mutasyonlar genetik varyasyonun (çeşitlilik) kaynağıdır.

GEN HAREKETİ ve EKSPRESYON Kromozom mutasyonları makromutasyondur. Bunlar; silme, ekleme veya bir veya daha fazla kromozomun geniş bir parçasının yeniden düzenlenmesi. ya kendiliğinden ya da kimyasal bir zarar sonucu oluşur. Kromozom sonları kırılan uçlarla tekrar birleşir. Bu değişim farklı kromozomlar arasında ya da aynı kromozomun farklı parçaları arasında olursa kromozom yapısında değişime neden olur.

GEN HAREKETİ ve EKSPRESYON Kromozomlar birden fazla yerden kırıldığı zaman yeniden birleşen uçlarda delesyonlar oluşur. Aynı kromozom üzerinde 2 bölge kırılır parça 180 döner ara segment ile tekrar birleşirse (inversiyon) kromozomal materyal kaybolmaz fakat kırılma noktaları genleri genişleyebilir.

GENETİK HASTALIKLAR LABORATUVAR TEKNİKLERİ 1- Sitogenetik 2- Moleküler Genetik 3- Metabolik Testler

SİTOGENETİK Kromozomları ve kalıtımdaki görevlerini inceler Bu görevlerin incelenmesinde kullanılan en temel teknikler: - Karyotipleme (Hücre nükleusundaki kromozomların 23 çift olarak eşleştirilerek belirli bir düzende sınıflandırılması) - FISH (Fluorescent In Situ Hybridization-Floresan Yerinde Melezleme) - CGH (Comparative Genomic Hybridization- Karşılaştırmalı Genomik Melezleme)

METAFAZ KROMZOMLARININ ELDE EDİLMESİ - İnsan kromozomlarının incelenebilmesinde en sık kullanılan doku kandır. - Nükleusa sahip lenfositler.. - Sağlıklı bireyde sirkülasyondaki lenfositler bölünme halinde değildir ve hücre bölünmesine teşvik için kültüre (Hücre Kültürü: Hücrenin kontrollü şartlar altında yetiştirilmesi) edilmeye ihtiyaçları vardır.

METAFAZ KROMZOMLARININ ELDE EDİLMESİ Hücrenin bölünmeye teşvik edilmesi bir mitojen ile sağlanır (PHA-Phytohemagglutinin: Mitoz indükleyici). Mitojenin eklenmesi antijenik cevabı tetikler ve mitotik aktivite oluşur. Lenfosit kültürü için 48. 72. veya 96. saatte harvest (hasat, toplama) yapılır. Kısa süreli lenfosit kültürü

METAFAZ KROMZOMLARININ ELDE EDİLMESİ Kromozom analizi için diğer hücre kaynakları; - Amniyotik sıvı (uzun dönem kültür) - Solid doku biyopsileri (uzun dönem kültür) - Kordon kanı (kısa dönem kültür) - Abort materyali (uzun dönem kültür) - CVS (Koryon villus sampling) (uzun dönem kültür) - Kemik iliği (kısa dönem kültür veya direkt analiz) STERİL KOŞULLARDA

METAFAZ KROMZOMLARININ ELDE EDİLMESİ Hücrelerin aktif olarak büyüyebilmesi için gerekli şartlar; - Besinler - Sıcaklık - Ph Uzun süreli hücre kültürünün sonlandırılmasında karar doku tipine ve kültür mediumuna bağlıdır. Örn; Amniyotik hücreler 7-20 gün arasında değişir. Her bireyin örneği kendi büyüme dinamiğine sahiptir. Bu nedenle kültür zamanı da değişir.

METAFAZ KROMZOMLARININ ELDE EDİLMESİ Kromozomlar hücre bölünmesinin metafaz aşamasında durdurularak (bazı durumlarda prometafaz) incelenir. Metafazda durdurma işlemi kolşisin uygulanarak yapılır. Kolşisin hücre bölünmesi sırasında mitotik iğ iplikleri üzerinde etkilidir (tübüline bağlanarak mikrotübül polimerizasyonunu inhibe eder)

KROMOZOM ANALİZİ Kolşisinden sonraki aşama hücrelerin hipotonik (0.075M KCl) çözelti ile muamelesidir. Amaç; hücrelerin patlaması Hipotonik uygulamasını takiben fiksasyon (sabitleme) (Asit/Alkol) yapılır. Fikse hücre solüsyonu kuru lam üzerine damlatılır. Giemsa boyama sonrasında analize hazır.

STANDART KROMOZOM ANALİZİ G-bantlama (Giemsa: DNA nın fosfat grubu için spesifik bir boya) ile hazırlanır. Her bir kromozom çifti aynı şekilde bantlanır. Bu şekilde herhangi bir anormallik tespit edilebilir. G-bantlama ile sonuç elde edilen kromozomlar karyotipleme ile analiz edilir. Kromozomların uygun gruplandırılması ve yerleştirilmesi karyogram olarak isimlendirilir.

STANDART KROMOZOM ANALİZİ Kromozomlar için ilk analiz sayısal olarak tanımlanmalarıdır. Normal bir karyotip 46 kromozom, 22 çift otozomal ve 1 çift gonozomal (XX veya XY) kromozoma sahiptir.

STANDART KROMOZOM ANALİZİ Kromozom analizinde sonraki adım kromozom çiftlerinin homologları arasında her bir bandın karşılaştırılmasıdır. Translokasyon, delesyonlar, duplikasyonlar, transisyonlar ve inversiyonlar gibi kromozom yeniden düzenlenmeleri tespit edilebilir.

28 Dişi bireye ait karyotip. 46,XX

29 Erkek bireye ait karyotip. 46,XY

31 http://www.suggest-keywords.com/y3l0b2dlbmv0awnzigctymfuzgluzw/

32 İnsan kromozomunun giemsa bant sonrası şematik örneği. p: kısa kol q: uzun kol Bölge numaraları Bant numaraları Örnek: 1p21, 1q32

KROMOZOMLARIN SINIFLANDIRILMASI Sentromerin kromozom kollarına yerleşimine göre sınıflandırılır. Telosentrik, akrosentrik, submetasentrik, metasentrik.

35 Karyotyping: Current perspectives in diagnosis of chromosomal disorders. Sifa Medical Journal, 3(2): 35-40, 2016