TIBBİ BİYOLOJİ VE GENETİK
18.02.2014
Genetik Biliminin Tarihçesi:
Genetik çalışmalardan önce bir canlının nasıl meydana geldiği ve kendine benzer bir canlıyı nasıl ürettiği konusunda Hipokrat, Empedokles, Demokritos ve Aristo gibi birçok filozofun fikir yürüttüğü bilinmektedir.
Pangenezis: Darwin tarafından ortaya atılan bir görüş olup bu görüşe göre genetikte temel etken erkek ve dişinin tüm hücrelerinden gelen minyatür organ kopyalarıdır. Bu kopyalar kan yoluyla taşınıp birleşerek yavruyu oluşturur.
Epigenezis: 18 yy. da Wolff’un civciv gelişimi üzerine yaptığı deneylerle oluşturduğu bu teori diğer teorilerin aksine sperm ve yumurtanın sadece birleştiklerinde bir canlı oluşturduklarını savunmuştur.
Kromozomların keşfi (1840 – Hofmeister)
Homolog Kromozom Kavramı (Walter Suttan)
Bitki Hücrelerindeki çekirdeğin Keşfi (Robert Brown – 1831)
1940 yılında Beadle ve Tatum gen ile enzim arasındaki ilişkiyi ortaya koymuştur.
1944 – Avery ve arkadaşları DNA’yı tanımlayarak (Kromozomların DNA dan yapıldığını tanımlıyorlar)
Rosalid Franklin (1950) DNA molekülünü X ışınıyla fotoğraflamıştır.
Watson, Crick,Wilkins (1953) DNA’nın 3 boyutlu Çift Sarmallı yapısını açıklamışlardı.
(1956) Tijo ve Lavan (46 Kromozom) insan kromozomunun 46 olduğunu bulmuştur.
25.02.2014
Genetik Materyalin Yapısı, Çoğalması (Replikasyon) ve Protein Sentezi:
1868 yılında Meischer adlı bilim adamının hücrelerin nükleusu ile sitoplazmasının ayırmasıyla DNA çalışmaları başlamıştır.
Birçok çalışmanın sonrasında 1944 yılında Avery ve Arkadaşları tarafından kromozomların DNA’dan yapıldığı ortaya çıkmıştır. Bugünde geçerliliğini koruyan 3 boyutlu çift sarmallı yapısını ise 1953 de Watson ve Crick ortaya koymuştur.
Nükleik Asitlerin Yapısı:
Nükleik asitler tüm hücrelerin Nükleus ve Sitoplazmalarında (mitakondri ve Kloroplast) bulunurlar ve DNA (deoksiribo nükleik asit) ve RNA (ribo nükleik asit) olmak üzere 2 tiptir. Yapılarında şeker, fosfat ve baz üniteleri bulunur. Nükleik asitlerin isimleri 5 karbonlu şekerler tarafından tain edilir. RNA’nın yapısında Riboz, DNA’nın yapısında ise deoksiriboz bulunur.
Nükleik asitlerin yapısında bulunan azot bazları 2 gruptur. Bunlar;
1- Pürinler: Büyük ve 2 halkalı olup Adenin ve Guanin bazlarını içerirler.
2- Primidinler: Küçük ve tek halkalı olup Sitozin, Timin ve Urasil bazlarından meydana gelirler.
3- RNA’da DNA’dan farklı olarak Timin yerineUrasil bazı bulunur.
Baz + şeker à Nükleosit
Nükleosit + FosfatàNükleotit
DNA ve RNA deki Nükleotidler birbirleriyle Fosfodiester ağlarıyla bağlanır.
DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)
DNA daki Deoksiriboz 5 karbonlu şeker Pentoz dur.
DNA’da genel olarak
A=T
G=C (sitozin) sayısı birbirine eşittir ve buna Shargaff kuralı denir.
Adenin ile timin arasında 2, guanin ile sitozin arasında 3 hidrojen bağı vardır. Watson, Crick modeline göre DNA çift iplikli sarmallı olup, yuvarlak bir merdiveni andırır. Bu merdivende DNA bir eksen etrafında sağa dönüşümlü, Helix biçimindedir. Çift iplikten birisi 51 à31 şeklinde uzanırken diğeri 31à51 şeklinde uzanır.
Denatürasyon: DNA’nın çift sarmal yapısını yüksek sıcaklık veya aşırı Ph dereceleriyle hidrojen bağlarının çözülerek tek iplik haline geçmesine denir. Uygun şartlarda tekrar eski formuna dönmesine ise Renatürasyon denir.
DNA’nın sarmal yapısına göre farklı formları vardır. En çok gözüken formu B-DNA’dır. Bunun dışında A,C,D,E ve Z – DNA’larda mevcuttur. Bu farklılıklar DNA’nın sarmal yapısındaki farklılıklara göre oluşur. Sadece Z-DNA sola dönüşümlüdür.
DNA’nın Çoğalması (Replikasyonu-Kendini Eşlemesi):
DNA molekülü replikasyon için kendi yapısını kalıp olarak kullanır. Replikasyon başladığında DNA Helikaz enzimi tarafından Helix yapıdaki hidrojen bağları koparak iplikçikler birbirinden ayrılır. Birbirinden ayrılan iplikçiklerin her biri kendilerine Komplementer yeni DNA iplikçikleri sentezler. İpliklerden birisi muhafaza edilir.onun karşısına yeni iplik geldiğinden bu olaya semi konservatif replikasyon denir. DNA’da replikasyon esnasında açılma orjin denen bölgelerden başlar. Bir orjinde sentezin başladığı yerden itibaren replike olan DNA parçasına Replikon denir.
11.03.2014
DNA replikasyonu sırasında bazı enzimler görev alır. Bu enzimlerden ilki DNA sarmal yapısını açan ve tekrar sarmal özellik kazandıran Topoizomeraz enzimidir. Bundan sonra çift iplikleri birbirine bağlayan azotlu bazla arasındaki zayıf hidrojen bağları Helikaz (nükleaz) enzimi tarafından orjin bölgelerinden bir fermuar gibi açılmaya başlar.
Hidrojen bağlarının kopmasıyla birlikte ayrılan ipliklerin karşısına yeni iplikler sentez edilir. DNA’nın bu durumdaki haline Replikasyon Çatalı ismi verilir.
DNA replikasyonunda açılan ipliklerin bir tanesinin karşısına sentezlenen yeni ipliğe devamlı (sürekli-kesiksiz) iplik denirken, diğer ipliğin sentezi parça parça olur, bu parçalara Okazai Fragmentleri denir.
Replikasyon esnasında yeni sentezlenen ipliklerin anti paralelliği sağlaması için (51-31) bir RNA primerine ihtiyaç duyulur. Bu RNA primeri Primaz enzimi tarafından sentezlenir.
Yeni sentezlenecek iplikleri DNA polimeraz enzimleri yapar.
Parçalı şekilde sentezlenen iplikçikteki Okazaki fragmentleri DNA Ligaz enzimleri tarafından birbirlerine yapıştırırlar.
Santral Doğma (DNA dan Protein Sentezi-Elde etme)
DNA à mRNA à(t RNAaracılığıyla) Protein
↓ ↓
Transkripsiyon Translasyon
Santral Doğma: DNA’nın belli bir bölgesinin (kod) mRNA’ya (kodon) aktarılıp ribozomdaki uygun tRNA’lar (antikodon) aracılığıyla protein sentezine, dönüşümüne denir. DNA daki şifrenin mRNA’ya aktarılmasına Transkripsiyon bu şifreninde proteine dönüştürülmesine Translasyon adı verilir.
Transkripsiyon olayında istenilen amino asit çeşidine göre uygun gelen DNA bölgesinin hidrojen bağları koparılarak açılır. Bu bölgenin karşısına RNA polimerazlar sayesinde uygun kodu içere mRNA sentezlenir. Daha sonra mRNA çekirdekten çıkıp sitoplazmadaki ribozomun alt birimine bağlanır.
Translasyon: Translasyon, Transkripsiyon sonucunda çekirdekteki DNA’dan kopyalanan genetik bilginin mRNA tarafından sitoplazmadaki ribozoma taşınıp burada tRNA aracılığıyla bir protein veya polipeptid zinciri haline dönüştürülmesidir.
PROTEİN SENTEZİ
Protein Sentezi başlıca 4 aşamada gerçekleşir.
1- Amino Asitlerin (a.a) aktivasyonu: mRNA tarafından genetik şifreye göre sitoplazmada serbest halde dolaşan a.a.’lerin t RNA’ya uygun şekilde bağlanması gerekir. Bu bağlanmayı Aminoaçil tRNA Sentetaz enzimi gerçekleştirir.
2- Sentezin Başlaması (İnitation): Protein Sentezi mRNA’nın taşıdığı şifrenin başında bulunan AUG (methianin) başlama kodu ile başlatılır. Bununla birlikte sentezin başlayabilmesi için enerjiyle beraber. Başlama faktörleri ( IF-1, IF-2, IF-3 ) nin oluşturduğu sentez başlatma kompleksine ihtiyaç vardır.
3- Protein Zincirinin Uzama Safhası (Elangation): Bu safha boyunca mRNA daki şifreye göre Aminoaçil tRNA molekülleri ribozoma getirilir ve bunların Aminoaçil kısımları büyüyen polipeptid zincirinin karboksil grubuna eklenerek devam eder. Burda da uzama faktörleri görev alır.
4- Polipeptid zincirinin Sonlanma Safhası (Termination): mRNA’daki şifrelemeye uygun eşleşmeler son aminoasit kodonundan sonra UAA, UGA veya UAG stop kodonlarından birisi geldiğinde sonlanır. Bu aşamada da sonlanma faktörleri görev alır. Bu faktörler sayesinde yeni oluşan polipeptid zincir yada protein ribozomdan ayrılır. Daha sonra özellikle golgide 3 boyutlu yapısını kazanarak aktif hale gelir.
Protein Sentezi Düzenlenmesi:
Protein sentezinin düzenlenmesi gen aktiviteleri ile olur, bu genler başlıca 2 grup altında toplanır.
1) Fonksiyonel Genler:
a) Regulatör (R-Düzenleyici) Genler: Baskılayıcı maddeleri sentezleyen genlerdir.
b) Promator (P-iletici) Genler: RNA polimeraz enziminin bağlandığı genlerdir. Enzimin bağlanmasından sonra DNA çift heliksi açılır ve RNA sentezlenmeye başlar.
c) Operator (O) Genler: Yapısal genlerin sentez aktivitelerini kontrol ederler.
2) Yapısal Genler:
Herhangi bir protein sentezi ihtiyaç duyulduğu zaman ilgili DNA molekülünü ve mRNA oluşumunu sağlayan genlerdir. Promator ve Operator genler ile Yapısal genlerin oluşturdukları birime “Operon” adı verilir.
18.03.2014
MENDEL GENETİĞİ
Mendel genetiği: Kalıtsal özelliklerin yeni kuşaklara geçiş ilkeleri ilk kez Gregor Johann Mendel’in (1822-1884) deneyleriyle ortaya konduğundan Mendel çağdaş Genetiğin babası sayılmaktadır. Mendel birçok canlıyla çalışmalara başlasa da en iyi sonuçları Bezelye (Pissum Satium) türüyle yaptığı çalışmalarla elde etmiştir. Doğum yılı olan 1800 yılı genetiğin doğum yılı olarak bilinmektedir.
Genetik Kavramlar (Terminoloji):
Gen: Herhangi bir özelliği belirleyen kromozomlardaki (DNA) belirli bölgelere denir.
Genotip: Bir organizmanın sahip olduğu genlerin toplamına denir.
Fenotip: Bir organizmanın fizyolojik ve anatomik özelliklerine denir.
Örn; Gözün rengi Fenotip, o rengin oluşmasını sağlayan gen veya genlere ise Genotip denir.
Özellik: Atadan yavruya geçen herhangi bir karakter.
Kalıtım: Özelliklerin atadan yavruya aktarımları.
Genetik: Özelliklerin atadan yavruya nasıl aktarıldığını inceler.
Allel: Farklı özelliklere neden olan bir genin alternatif formları (Dominant, Resesif)
Dominant Allel (Dominantlık): Fenotipte etkisini gösteren özelliğe ait Allellere denir. Büyük Harflerle Simgelenir “R” (Baskın) gibi.
Resesif Allel: Fenotipte özelliğini ancak homozigot olarak gösterebilen Allellere denir.
Homozigot: Özdeş Allelleri bir arada bulundurangenotipik durumdur.
(“DD” , “dd”)
↓↓ ↓↓
Allel,Allel Allel, Allel
Heterozigot: Farklı Allelleri taşıyan (Dominant ve Resesif bir arada) genotipik durumdur. (D,d)
Hibrid= Melez= Heterozigot
25.04.2014
MONOHİBRİD ÇAPRAZLAMA
Sadece 1 karakterin farklı formlarıyla yapılan çaprazlamaya denir. Örneğin; bezelyedeki tohum şekli 1 karakter tohumun düz ya da buruşuk oluşu farklı formlardır.
A = DÜZ
A = BURUŞUK
| (Düz) | (Buruşuk) | ||||
| P : | ♀ | AA | x | aa | ♂ |
| PG: | A | x | a | ||
| F1: | Aa (DÜZ) | X | Aa (DÜZ) | KENDİLEŞTİRME | |
| F1G: | A;a | X | A;a | ||
| F2: | AA ; Aa | Aa ; aa | |||
| Düz Düz | Düz Buruşuk | ||||
Monohibrid Çaprazlama Oranlar: Genotipik oran; 1 : 2:1
Fenotipik oran; 3 : 1
Punnet Karesi:
|
| A | Dişi Gamet | ||
| A | AA | Aa | ||
| a | Aa | aa |
Resiprokal Çaprazlama: Kalıtılan karakterin eşeye mi bağlı yoksa otozomal mı olduğunu anlamak için yapılan çaprazlamadır. Bu çaprazlamada dişi ve erkek karakterlere göre yer değiştirilir.
Gamet sayısı = 2 n n= Heterozigot sayısı
DİHİBRİD ÇAPRAZLAMA
İki farklı karakteri taşıyan bireyin başka bir bireyle çaprazlanması sonucunda oluşan birleşmeye denir.
D=düz
D=buruşuk
B=sarı
B=yeşil
| (Düz-Sarı) | (Buruşuk-yeşil) | ||||
| P : | ♀ | DD BB | x | dd bb | ♂ |
| PG: | DB | x | db | ||
| F1: | DB;Db;dB;db | X | DB;Db;dB;db | KENDİLEŞTİRME |
|
| DB | Db | dB | DDBB=1 DDBb=2 DdBB=2 DdBb=4 DDbb=1 Ddbb=2 ddBB=1 ddBb=2 ddbb=1 9 farklı genotip | ||
| DB | DD;BB | DDBb | DdBB | DdBb | ||
| Db | DDBb | DDbb | DdBb | Ddbb düz-yeşil | ||
| dB | DdBB | DdbB | ddBB | ddBb | ||
| db | DdBb | Ddbb | ddBb | ddbb |
Atasal Atasal
Fenotipik Oran: Düz – Sarı; Düz – Yeşil; Buruşuk – Sarı; Buruşuk – Yeşil;
Rekombinant
Dihibrid Çap.Fen.Oradn: 9;3;3;1
01.04.2014
TRİHİBRİD VE MULTİHİBRİD ÇAPRAZLAMA
A=Düz tohum
A=Buruşuk tohum
B=Sarı çiçek
B=Yeşil çiçek
C=Bitki boyu uzun
C=Bitki boyu kısa
| (Düz-Sarı-Uzun) | (Buruşuk-yeşil-Kısa) | ||||
| P : | ♀ | AA BB CC | x | aa bb cc | ♂ |
| PG: | A B C | x | a b c | ||
| F1: | Aa Bb Cc | X | Aa Bb Cc | KENDİLEŞTİRME | |
| F1G: | ABC,Abc,aBC,abc;abC,Abc,AbC,aBc | ||||
n = Heterozigot sayısı
Gamet Sayısı = 2 n
Trihibrid = 23 = 8
3n = Farklı Genotip Sayısı
33 = 27 farklı genotip
4n = yavru birey sayısı
43 = 64 yavru
Mendel Oranlarından Sapmalar (Genler Arası Etkileşim)
1) Yarı Dominantlık veya Eksik Dominantlık: Normalde heterozigot durumda dominant karakterin özelliğini gözükmesi beklenirken bu durumda allelerin birbirine tama baskın olmadığından Heterozigot durumda anne ve babanın özelliklerine ait ara bir form oluşur. Örn; akşam sefası bitkisi.
| (kırmızı) | (beyaz) | ||||
| P : | ♀ | AA | x | aa | ♂ |
| PG: | A | x | a | ||
| F1: | A a | X | A a | KENDİLEŞTİRME | |
| F1G: | A a | A a | |||
| F2: | AA ; Aa | Aa ; aa | |||
| F.O: | 01:02:01 |
2) Eş Baskınlık (Kodominansi): 2 allel de birbirine baskınlık gösteremez bu tür durumlarda heterozigot bireylerde her iki allele ait özellik de görülür.
| (kırmızı) | (beyaz) | ||||
| P : | ♀ | K1 K1 | x | K2 K2 | ♂ |
| PG: | K1 | x | K2 | ||
| F1: | K1 K2 | X | K1 K2 | KENDİLEŞTİRME | |
| F1G: | K1 K2 | K1 K2 | |||
| F2: | K1 K1 K1 K2 | K1 K2 K2 K2 | |||
| Kırmızı Kırmızı - Beyaz Beyaz | |||||
Örn; Beyaz inekle, kahverengi boğanın çiftleşmesi sonucu alaca danaların oluşması
MN kan grupları
MM x NN
LM LM x LN LN
LM x LN
LM LM LM LN LM LN LN LN
3) Letal Alleller (öldürücü genler): Bazı alleler homozigot durumda bulunduğunda Letal (öldürücü) etki gösterirler. Bu alleller dominant veya resesif olabilirler.
| (kırmızı) | (beyaz) | |||||
| P : | ♀ | AA | x | aa | ♂ | |
| PG: | A | x | a | |||
| F1: | A a | X | A a | KENDİLEŞTİRME | ||
| F1G: | A a | x | A a | |||
| F2: | AA ; Aa | Aa ; aa | ||||
| F0: | 1;2;1 | bu heterozigot allel olanlar letaldirler ve ölebilirler | ||||
Örn; insanlardaki kısa parmaklığa neden olan dominant allel homozigot durumda öldürücüdürler.
1 yorum:
Bu sayfanızda tanıtım çalışması yapmak istiyoruz. Detaylar için lütfen iletişime geçin. marketing@protranslate.net
Yorum Gönder