İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ABD Prof.Dr. Filiz AYDIN
G1 kromozomu S sonu G2 kromozomu Genler Sentromer Kardeş kromatid Dublike olmamış Dublike olmuş Mitoza girerken kromozomlar iki kromatid halindedir.
46 kromozom Her bir kromozom çift kromadit-(92) Hücre bölündükten sonra her hücre de 46 kromozom bulunur Mitoz bölünme
Primer yumurta Primer hücresi oosit hücresi 46 46 kromozom Primer spermatosit hücresi 46 kromozom Her hücre yarıya iner Her biri 23 kromozomlu Her biri 23 kromozomlu Fertilizasyonda toplam 46 kromozom Mayoz bölünme
Yaşam Siklusu İnsan yaşam siklusunda diploit faz baskındır Haploit faz sadece gametlerde görülür. Vücudumuzdaki hücrelerin çoğu diploittir ve diploit germ hücreleri gametleri meydana getirmek üzere mayoz geçirir ve bunu döllenme izler.
Homolog kromozom çifti Homolog kromozom çifti Allel A Allel a Oklar ilişkili genleri gösteriyor Mayoz bölünmede homolog kromozomlar birlikte hareket ederler. Mayozda iki homolog kromozomun sentromerleri de tamamen yan yanadır.
Mayoz un önemli olayı Kross-over dur. Zigoten -------Sinapsis Sinapsis yapmış kromozom çiftleri ------Bivalent olarak isimlenir. Diploten de bivalent kromozomlar birbirlerini iterek uzaklaşır Dokunma noktaları Kiazma olarak isimlenir. Kiazma noktaları Kross over olayının gerçekleştiği noktalardır. Spermin gelişim aşamasında 52 ayrı kiazma noktası saptanmıştır.
X ve Y kromozomları eşleşmeleri Kısa kolların distal uçlarında psödootozomal bölge 1 (PAR 1) Xq ucunda PAR2 rekombinasyon düzeyi düşük Otozomal kalıtım ile ilgili bölgeler
Profaz I Profaz I en uzun fazdır Erkelerde Profaz I yaklaşık bir hafta Tam bir mayoz bölünme bir ay Kadınlarda Doğumdan önce başlar ve aylık periyotlarda (ovaryan siklus) sonlanır
Metafaz I Kiyazma Metafaz I de kromatidlerin kinetekorları birbirine birleşik veya bitişiktir. İğ mikrotubulleri Anafaz I Kinetokorlar Bu nedenle, iğin aynı kutupundan gelen mikrotubulleri kardeş kromatidlerin kinetekoruna tutunurken, zıt kutuplardan gelen mikrotubuller, eş kromozomların kinetekorlarına tutunur. Kiyazmalar anafaz I de açılır ve eş kromozomlar iğin zıt kutuplarına hareket ederler
Mikrotubul Kinetokor Cohesin Distal cohesin Sentromerik cohesin
I. Bölünmede sentromerler bölünmez (iki kromatid ten oluşan) homolog kromozomlar karşılıklı kutuplara taşırlar. Her kutupta n sayıda kromozom toplanmış olur.
Homolog kromozomlar A B C D E F G A B C D E F G a b c d e f g a b c d e f g Kiazma Rekombinant kromatidler A B C D E F G A B c d e f g a b C D E F G a b c d e f g
Mayoz bölünmede genetik kombinasyonlar meydana gelir; 1. Kross over nedeni ile her kromozom üzerinde diğer çiftin genetik materyaline sahip olması, 2. Homolog kromozomların rastlantısal olarak iki yavru hücreye bölünmesi. 3. Çaprazlamalar genetik varyasyonlara ek katkı
Kardeş kromatidler 1.ve 3. Kromatidlerin kiazmaları Rekombinant kromatidler Kromozomlar Atasal kromatidler
Krossingover
Kromozomlar tamamen rastlantısal olarak yavru hücrelere dağılır I. İhtimal II. İhtimal I. Mayoz / Metafaz II. Mayoz / Metafaz Gametler I. Kombinasyon II. Kombinasyon III. Kombinasyon IV. Kombinasyon
II. mayoz bölünme tamamlandığında ; n sayıda kromozomun birbirlerinden ayrılması tamamen rastlantısaldır Her bir ebeveynden gelen gamette 8.388.608 farklı kombinasyon (2 n - 2 23) Oluşan zigotta 2 46 kombinasyon olasılığı vardır
Her bir kromozomda bir çaprazlama varsa Anne ve baba dan gelel allellerde %10 luk bir farklılık varsa Zigot sayısı 6x10 43 olur
Testislerde görülür Spermatogenezis İki bölünme sonucunda 4 spermatid meydana gelir Spermatidler olgunlaşır------sperm Her gün yaklaşık 200.000.000. sperm üretilir.
SPERMATOGENEZ Olgunlaşma Otozomlar Seks kromozomları Mitoz Mayoz I Mayoz II Spermatogonyum (diploid) Primer spermatosit (diploid) Sekonder spermatosit (habloid) Spermatid (habloid) Sperm (habloid)
Oogenezis Ovaryumlarda meydana gelir İki bölünme sonucunda 3 polar cisimcik ve bir yumurta hücresi oluşur Polar cisimcikler sitoplazma eşit bölünmediği için ölür Olgun hücre oosit olarak isimlendirilir Puberta da başlar ve her 28 günde bir ovum meydana gelir. Yumurta Polar cisim Polar cisim Polar cisim Sekonder oosit Polar cisim Mayoz II Fertilizasyondan sonra Primer oosit Oogonyum Mayoz I
Germ hücresi (diploid) Spermatogonyum/ Oogonyum (diploid) Primer spermatosit/oosit (diploid) Mitoz Mitoz I. mayoz bölünme Farklılaşma ve büyüme Sekonder Spermatoit/ oosit (haploid) Spermatit/ oosit (haploid) II. Mayoz bölünme Farklılaşma ve maturasyon Sperm hücreleri (haploid) Ovum (haploid)
oogenezis Primordial germ hücresi Corpus luteum Primer oosit Follikül çatlaması Oogonium (diploid) Primer follikül Primer oosit ovaryum I.mayoz bölünme Sekonder oosit I.kutup cisimciği II.mayoz bölünme Sekonder oosit ovulasyon Olgun follikül (Graff follikülü) Oosit (haploid) Ovum (haploid) II.kutup cisimciği Hormonal kontrol?
Dişi fetusta 5. ayda germ hücrelerinin sayısı 6.8x10 6 Doğum sırasında 2x10 6 Ergenlik döneminde 200.000 den az ~ 400 ovulasyona uğrar
Oosit profaz I in diploten aşamasında durdurulur ve bu bekleme süresinde oosit büyür. Oosit daha sonra, hormonal uyarı ile uyarılır, mayoza yeniden başlar ve ilk mayotik bölünmeyi küçük bir kutup cismi oluşturan asimetrik sitokinezle tamamlar. Çoğu omurgalı oositler döllenme anına kadar metafaz II de tekrar durdurulur.
Oositlerde mayoz kontrolu Hormonal uyarı Mayoz I den çıkışı sağlar Mayoz II Metafazda duraklama oluşur MPF yapısını oluşturan siklin B nin yıkımı önlenir ve MPF aktivitesinin devamlılığı sağlanır
Metafaz II deki bir yumurtanın sitoplazması iki hücreli embroyonun bir hücresine mikroinjeksiyonla aktarıldı. Enjekte edilen hücre metafazda durdurulurken enjekte edilmeyen hücre bölünmeye devam etti. Metafaz II deki yumurtanın sitoplazmasında bulunan bir faktör (sitostatik faktör) CSF enjekte edildiği embriyo hücresinde metafaz aşamasındaki duraklmayı uyarır.
Oogenezis ovaryum mitoz oogonium oogoniumlar ovaryum Büyüme ve farklılaşma ovulasyondan önce Sekonder oosit Primer oosit Primer oositler, ı. Mayoz bölünmenin I. Profaz evresinde bekler) Graff folikülleri ovulasyondan birkaç saat evveline kadar primer oosit halindedir 1.polar cisimcik (bölünebilir yada bölünmez ) 2..polar cisimcik (dejenere olur ) ovum
Sperm oluşumunda mayoz bölünme Yumurta hücresinde mayoz bölünme
Mayoz bölünmede hatalar meydana gelebilir mi?
Yapısal anomaliler bir hücrede bir ya da daha fazla kromozomda yapısal yeniden düzenlenmelerin olduğunu ifade eder. Translokasyonlar Delesyonlar Halka kromozomlar
Kromozomlarda sayısal anomaliler, normal kromozom sayısının değişmesi ile meydana gelir. Öploidi (poliploidi) Anöploidi Mozaisizim
Triploidi (3n) iki sperm ile döllenme(dispermi) Diploid bir gametin döllenmesi ile oluşabilir Tetraploidi (4n) Zigotun erken dönem bölünmeyi tamamlayamaması sonucu oluşur 92,xxxx/92,xxyy
Anöploidi Primitif Primer oosit yumurta hücresi hücresi 46 kromozom 46 kromozom Normal mayoz Primer spermatosit hücresi 46 kromozom Hatalı mayoz 23 kromozom 23 kromozom 24 kromozom 22 kromozom Fertilizasyonda 47 kromozom (trizomi) Fertilizasyonda 45 kromozom (monozomi)
Mayoz I Normal Ayrılmama Normal Mayoz II Normal Normal Normal Normal Normal Ayrılmama Maternal ve paternal üyeler bir arada Maternal veya paternal kromozomların her iki kopyası Mayoz bölünmede (non-disjuntion) ayrılmama
Mayoz sırasında sayısal anomaliler? Trizomi/Monozomi NEDEN? *Mayoz I ve ovulasyon arasındaki uzun periyod, Yaşlı annelerde homolog kromozomların ayrılmaması (non-disjunction)
Trizomiler (2n +1) İnsanlarda 22 otozomdan yanlızca 3 kromozomla ilgili tizomilerde canlı doğan bebekler görülür. Trizomi 21, trizomi 18 ve trizomi 13. Fenotipleri ve hastalık seyirleri farklıdır Örnek : Down sendromunda (klasik ya da primer mongolizm). 47,XX,+21 / 47,XY,+21 Neden? Maternal mayozdaki kusurdur (%90) Genellikle Mayoz I (%80)meydana gelir Paternal kusur (%10) genellikle mayoz II de gelişir
Kromozomal anomaliler meydana gelen gebeliklerin ~ %7.5 inde görülmektedir. Anormal gebeliklerin çoğu spontan abortus ile sonuçlanmaktadır. Kromozomal anomalilere sahip canlı doğumlardaki sıklık ise 200 doğumda %0.5-1 arasındadır
Seks kromozomlarında sayısal düzensizlikler neden kaynaklanır?
Monozomiler (2n-1) Örnek 1: Turner sendromu, 45,X Vakaların %80 inde anneden gelen X kromozomu vardır (Hatalı spermatogenez) X kromatini negatiftir.
Mozaisizim Döllenmeden sonraki hatalarlardan kaynaklanır Sitogenetik çeşitlilik gösterirler; *Normal/Turner mozaik grup 45,X/ 46,XX
Klinefelter sendromu; Fenotipik olarak erkek olan ancak erişkin dönemde infertilite ve hipogonadizm ile tanımlanan hastalar. Neden? Ekstra X kromozom nedeni %47 olguda maternal, %53 olguda ise paternal orijinlidir. -%36 I, % 10 II. Maternal mayotik kromozom ayrılamaması, -%1 fertilizasyon sonrası mitotik kusur sonucu oluşur, Sitogenetik çeşitlilik; Hastaların tümü kromatin pozitif tir.
10000 gebeliğin sonucu Spontan düşükler Sonuç Gebelik Sayı Yüzde Canlı doğum Toplam Normal kromozomlar 10000 9200 1500 750 15 8 8500 8450 Toplam Anormal kromozomlar Tiploid/tetraploid 45,X Ttrizomi 16 Trizomi 18 Trizomi 21 Trizomi, diğer 47,XXY 47,XXX 47,XYY 800 170 140 112 20 45 209 19 750 170 139 112 19 35 208 4 94 100 99 100 95 78 99.5 21 50-1 - 1 10 1 15 Dengesiz yeniden düzenlenmeler Dengeli yeniden düzenlenmeler Diğer 27 19 39 23 3 37 85 16 95 4 16 2
Yenidoğan çalışmalarında sayısal kromozomal bozuklukların görülme sıklığı Bozukluk tipi Sayı ~ görülme sıklığı Cinsiyet kromozomu Anöploidisi Erkekler (43.612 yenidoğan) 47,XXY 47,XYY X ve Y nin diğer anöploidileri Toplam Kızlar (24.547 yenidoğan) 45,X 47,XXX X in diğer anomalileri Toplam Otozomal anöploidiler (68.159 yenidoğan) Trizomi 21 Trizomi 18 Trizomi 13 Diğer anöploidiler Toplam 45 45 32 122 6 27 9 42 82 9 3 2 96 1/1000 1/1000 1/1350 1/369 erkek bebek 1/4000 1/900 1/2700 1/580 kız bebek 1/830 1/7500 1/22.700 1/34.000 1/700 canlı doğum
Teşekkürler