Genetik Polimorfizm Nedir
Genetik polimorfizm, bir popülasyonda, farklı allellere bağlı olarak, genetik olarak belirlenmiş iki ya da daha çok alternatif fenotipin görülmesidir.
Popülasyon genetikçileri, bir gen lokusu için, nadir alleller en az %1 frekansına sahip ve bu alleller için heterozigotlar en az %2 oranında görülürlerse polimorfık olarak tanımlarlar. Popülasyon genetiği açısından belli bir frekansa gereksinim olmasına karşın, moleküler biyoloji açısından, frekansın önemi olmayıp, bir ailede dahi görülen varyant, polimorfık olarak adlandırılmaktadır.
Polimorfızmler, türlerin bulundukları ortama adaptasyonlarını kolaylaştırarak, evrimsel süreçte ayakta kalabilmelerine olanak verir.
Polimorfizm, tüm birey düzeyinde (fenotip), proteinlerin ve kan grubu bileşiklerinin varyant formlarında (biyokimyasal polimorfizm), kromozomların morfolojik Œzelliklerinde (kromozomal polimorfizm) ya da DNA düzeyinde nükleotid farklılıkları (DNA polimorfizmi) şeklinde gelebilir.
Tek Nükleotid Polimorfizmi (SNP)
Adından da anlaşılacağı gibi bu polimorfizm tipinden tek bir nükleotid sorumludur. SNP’lerin çoğu, tek bir nükleotidin bir başka nükleotidle yer değiştirmesi şeklindedir. Ancak SNP tanımı, tek bir nükleotidin insersiyon ya da delesyonunu da içerir (Basit Indel Delesyonları). Bazı SNP’ler ise kesim belgelerinde değişimlere yol açar (Kesim Belge Polimorfizmleri, RSP: Restriction Side Polymorphism). İnsan genomunun yaklaşık %1,5’i, kodlayan DNA dizileri i„erir ve SNP’lerin „oğu intron ve intergenik diziler gibi kodlama yapmayan DNA bŒlgelerinde şekillenir
Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR)
Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), ilgilenilen spesifik DNA dizilerinin, iki oligonükleotid primeri kullanılarak enzimatik olarak sentezlendiği bir in-vitro moleküler biyoloji tekniğidir. PCR ile insan genomik DNA’sı gibi kompleks DNA kalıplarından spesifik DNA bŒlgelerinin sentezinin birka„ saat i„inde ger„ekleştirilmesi ve çok az miktarda DNA ile „alışmaya olanak sağlaması, bu teknolojinin yaygınlaşmasında başlıca neden olmuştur. YŒntem 1983 yılında Kary Mullis tarafından keşfedilmiş ve Mullis, bu keşfinden dolayı kimya dalında Nobel Œdülünü kazanmıştır (Mullis KB. ve Faloona FA., 1987).
Günümüzde polimeraz zincir reaksiyonu, kalıtımsal hastalıkların saptanması, bulaşıcı hastalıkların tanısı, doku transplantasyonu için doku tipinin belirlenmesi, adli tıp örneklerinin genetik tiplendirilmesi (analık-babalık tayini), tarım (tohum saflığının belirlenmesi), sistematik ve evrim çalışmaları (doğadaki çeşitli canlı türlerinin tanısı, türler arasındaki polimorfızmin belirlenmesi) ve DNA computing (silikon kökenli bilgisayar teknolojileri yerine DNA molekülü ve moleküler biyoloji yöntemleri kullanılarak yapılan bir hesaplama türü) gibi oldukça geniş bir alanda kullanılmaktadır.
Yöntemin temeli, çoğaltılmak istenilen bölgenin iki ucuna özgü, bu bölgedeki baz dizilerine tamamlayıcı olan, bir çift sentetik oligonükleotid primeri kullanılarak, bu iki primerin 5' uçları ile sınırlandırılmış olan bölgenin enzimatik olarak sentezlenmesine dayanır. Oligonükleotid primerler, kalıp DNA molekülü yüksek sıcaklık derecelerinde denatüre edildikten sonra, tek iplikli DNA molekülleri üzerinde kendilerine tamamlayıcı olan bölgelerle birleşirler. Bir PCR döngüsü sırasıyla, DNA çift zincirinin yüksek sıcaklıkta birbirinden ayrılması (denaturation), sentetik oligonükleotid primerlerin hedef DNA bölgesine bağlanması (annealing) ve primerlerin yeni DNA zincirini oluşturacak şekilde uzaması (extension) aşamalarından meydana gelir. Ardı ardına tekrarlanan denatürasyon, primerlerin bağlanması ve uzama evreleriyle DNA fragmentleri üssel olarak artar. Böylece, 20 döngülük bir PCR sonucunda tek bir hedef diziden yaklaşık bir milyon kopya (220) oluşturulur. Bu üssel artışın nedeni, bir döngü sonucu sentezlenen ürünün, ardışık döngüde diğer primer için kalıp görevi yapmasıdır. Böylece her PCR döngüsü DNA molekülü üzerinde istenilen bölgenin iki katına çıkması ile sonuçlanır. PCR boyunca biriken ürünlerin boyu iki primerin boyu ve hedef DNA bölgeleri arasındaki mesafelerin toplamı kadardır.
Bir PCR döngüsü için gerekli olan beş ana bileşen vardır:
1. Çoğaltılmak istenen DNA fragmentini (tek bir gen, genin bir bölümü ya da DNA’daki kodlamayan bir dizi) içeren kalıp DNA
2. Çoğaltılacak bölgenin başlangıç ve bitiş bölgesini belirleyecek olan iki adet oligonükleotid primeri
3. Taq Polimeraz ya da başka bir ısıya dayanıklı polimeraz enzimi
4. DNA polimerazın kalıp DNA’dan sentezleyeceği yeni zincir için kullanacağı Deoksiribonükleotid-trifosfatlar (dNTP)
5. Kullanılan DNA polimeraz için uygun bir kimyasal çevre sağlayacak olan tampon karışımı
Genetik terminolojisinde belirli bir kromozomal lokasyondaki (locus), belirli DNA dizilerinin farklı versiyonlarına allel adı verilir ve genetikçiler polimorfik terimini, populasyonda yaygın olarak iki veya daha çok alleli bulunan bir geni tanımlamada kullanırlar. Monomorfik gen, bir populasyonda ağırlıklı tek allel olarak bulunan gendir. Bir allelin populasyondaki yaygınlığı en az %99 oranında bulunuyorsa bu gen monomorfiktir. Diğer bir anlatımla, polimorfik gen iki veya daha fazla allele sahip olmalı ve bu alleller populasyonda %1’den fazla oranda bulunmalıdır. Bunlara karşılık populasyonda %1’den daha az gözlenen allele ise nadir varyantlar (rare variant) adı verilir. Bazı alleller, genler arasındaki veya intronlar içersindeki DNA dizilerindeki değişikliklerle oluşurlar, bu değişimlerin genin fonksiyonu üzerine bir etkisi yoktur, bu tip alleller sadece direkt DNA analizi ile belirlenebilirler. Kodlama yapan diziler içersindeki değişimler sonucu oluşan alleller farklı protein varyantlarının oluşumuna neden olup ciddi fenotipik bozukluklar, değişimler ortaya çıkarabilirler. Genetik hastalıklara sebebiyet veren çoğu mutasyon (hepsi değil) nadir varyantlardır ve bu alleller genetik diversitenin en belirgin formlarıdır. Doğadaki pek çok populasyonda, genlerin büyük bir yüzdesi polimorfiktir. Bununla birlikte, küçük populasyonlarda (örneğin; nesli tükenmekte olan) genetik varyasyonun çok düşük olması beklenir çünkü gen havuzu az sayıdaki bireylerden meydana gelmiştir.
Genetik Haberleri
-
Allopatrik türleşme nedir ? Nasıl Gelişir ?
-
Maryland’teki “Kölelerin” Yaşayan 42.000 Akrabası Bulundu
-
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