DNA Dizileme Nasıl Başladı?
DNA dizileme, DNA boyunca uzanan bazların nasıl sıralandığının belirlenme sürecidir. Bu tekniğin gelişimi sayesinde, genetiğe ilişkin anlayışımızda bir anda büyük bir ilerleme yaşanmıştır.
1970’ler: Sanger Dizileme Yöntemi
Sanger dizileme yöntemi, bilimcilerin ilk kez olarak genetik kodu okumasını sağladı. Yöntem, doğal bir süreç olan DNA eşlenmesine dayanır.
DNA Eşlenmesi
1- DNA çift sarmalı, enzimler tarafından fermuar gibi açılır.
2- Açıldıktan sonra, ayrılan iki iplik şablon olarak kullanılarak birer iplik daha yapılır.
3- Primer adı verilen kısa bir RNA parçası, şablon ipliğe bağlanır.
4- DNA polimeraz adlı enzim primere bağlanır.
5- DNA polimeraz, şablon ipliktekileri bütünleyecek şekilde seçtiği serbest nükleotit bazları kullanarak, yeni bir DNA ipliği yapmaya başlar.
6- Başlangıçtaki çift iplikli molekülün iki özdeş kopyası üretilene dek işlem sürdürülür.
Sanger Dizilemesi
1- DNA ikili sarmalı, ısı veya kimyasallar ile kırılarak, iki iplik ayrılır. Bunlar daha sonra DNA sentezi için şablon olarak kullanılırlar.
2- Bir primer, DNA polimeraz ve nükleotit bazları (A, S, G ve T) eklenir. Bu bazlardan biri ya da daha fazlası radyoaktif olarak etiketlenir ve böylece sentezlenen bir DNA saptanabilir.
3- Bu bazların “sonlandırıcı” adı verilen diğer versiyonları da, “A” sonlandırıcısından başlanarak küçük miktarlarda eklenir. Sonlandırıcılar DNA sentezini durdurur. Yani örneğin A sonlandırıcısı, bir A bazı eklendiğinde DNA sentezini durduracaktır (S sonlandırıcısı ise bir S bazı eklendiğinde durduracaktır).
4- Böylece hepsi aynı bazla (örneğin A bazı ile) biten farklı uzunluklarda radyoaktif DNA parçalarının bir karışımı elde edilir.
5- Aynı tepkime daha sonra diğer 3 baz için de yapılandırılır.
- Bir nükleotit karışımı artı bir S sonlandırıcısı
- Bir nükleotit karışımı artı bir G sonlandırıcısı
- Bir nükleotit karışımı artı bir T sonlandırıcısı
6- Dört farklı tepkime, bir akrilamid jelin ayrı şeritlerine yüklenir ve DNA parçaları elektroforesis adlı süreçle büyüklüklerine göre ayrılır.
7- Önce bunlar ayrı jel şeritlerine yüklenir (sabit, saydam bir jöle levhası gibi).
8- Jelin iki ucuna elektrot bağlanır ve elektrik akımı uygulanır.
9- DNA eksi yüklüdür; dolayısıyla akım uygulandığında DNA parçaları jelin artı ucuna gider (zıt yüklüler birbirini çeker).
10- Küçük parçalar, jelde büyük parçalardan daha hızlı ilerler.
11- Radyoaktif olarak etiketlenmiş DNA, jel bir X-ışın filmine tutularak görselleştirilir. Radyoaktif etiketli DNA filmi siyaha döndürür. Bu filme otoradyogram denir.
12-Filmdeki her şerit, bazlardan birinin spesifik sonlandırıcı versiyonunun eklenmiş olduğu yere karşılık gelir. DNA dizilimini filmin altından başlayarak okuyabilirsiniz.
Bir dideoksi dizileme jelinin otoradyogramı.(Telif: Genome Research Limited)
Kaynak: YourGenome, “Where did DNA sequencing begin?”
<http://www.yourgenome.org/facts/where-did-dna-sequencing-begin>
BilimFili.com "DNA Dizileme Nasıl Başladı? "
https://bilimfili.com/dna-dizileme-nasil-basladi/
Genetik Haberleri
-
Araştırmacılar kediler, yunuslar, kuşlar ve düzinelerce başka hayvanın genom haritasını çıkarıyor
-
Kolombiya'da nadir görülen bir kuş türünde "gynandromorphy" gözlemlendi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
En son DNA barkodlama teknolojisiyle İsrail'in tatlı su balık türleri listesinin yeniden gözden geçirilmesi
-
İnsanların Daha Önce Bilinmeyen Bir Dokunma Duyusu Keşfedildi
-
Bilim İnsanları Tüm İnsan Genomunun Dizilimini Çıkardı. Ancak Henüz Bitmedi
-
İlk Defa Tazmanya Kaplanından RNA Elde Edildi
-
Neandertal DNA’nız, Sizi Acıya Karşı Daha Hassas Yapıyor Olabilir
-
Epigenetik ve Epigenetik Mekanizmalar
-
İlk taslaktan 20 yıl sonra insan Y kromozomu tamamen dizilendi.
-
Kim Bu Kimerizm? Tek Bedende İki Kişi
-
Gen terapi, genetik materyalin yeniden düzenlenmesi
-
mRNA Aşıları: Genetik İnovasyonunun Yeni Yüzü ve Sağlıkta Devrimi
-
Genetik Dizilimi Yapılan En Eski Modern İnsanın Yüzünü Görün
-
Neandertal ve Denisovalı Genleri Farelere Aktarıldı