Boğaziçi Üniversitesi Türkiye Genom Araştırması
| Türkiye Genom Araştırması Konusunda Sıkça Sorulan Sorulara Cevaplar |
Tek Nükleotidlik ve Kısa Değişimler Nelerdir?
Kısa Tekrar Polimorfizmi Nedir?
İnsan Genom Çeşitliliği Nedir?
Yapısal ve Kopya Sayısı Çeşitlilikleri Nelerdir?
Genetik Çeşitlilikler Nasıl Bulunur?
Eski ve Yeni Dizileme Yöntemleri ve Maliyetleri Nelerdir?
En başa gitGenom bir canlının tüm DNA’sındaki kalıtımsal şifrelerin tamamıdır.
İnsan genomu 6 milyar baz çiftinden oluşur, anne ve babadan 3’er milyar baz çifti gelir.
4 çeşit baz vardır. Bunlar adenin (A), sitozin (C), guanin (G), timin (T) dir.
En başa gitNükleotidler biraraya geldiklerinde RNA(ribonükleik asit) ve DNA(deoksiribonükleik asit) gibi nükleik asitlerin yapıtaşlarını oluşturan moleküllerdir.
Bir nükleotid bir fosfat grubu, beş karbonlu bir şeker(riboz veya deoksiriboz) ve azotlu bir organik bazdan oluşur.
Genomiks, genetik biliminde, organizmaların genomları üzerinde çalışmayı içeren bir disiplindir.
Genomiks bir organizmanın tüm DNA dizisinin belirlenmesi ve genetik hizalanmasının bulunması çalışmalarını içerir.
En başa git
Referans genom, bir canlı türünün bilim adamları tarafından dizilenmiş ve biraraya getirilmiş temsili DNA dizisidir. Birkaç bireyden dizilenmiş DNA'dan biraraya getirilerek oluşturulduğu için, referans genom her bir bireyin tüm genomunu tam olarak temsil etmez. Her birey referans genoma göre bazı farklılıklar gösterir.
İnsan ve fare referans genomları Genom Referans Konsorsiyumu (Genome Reference Consortium) tarafından geliştirilip yenilenmektedir. GRC daha az boşluk içeren yeni hizalamalarla ve dizideki hataları düzelterek referans genomunu geliştirmektedir.
İnsan referans genomu 2010 yılı itibariyle 19. versiyonundadır. Yaklaşık 250 boşluk içermektedir. İlk versiyon yaklaşık 150.000 boşluk içermekteydi.
En başa git
TNP (Tek Nükleotid Polimorfizmi): İnsanlar arasında tek nükleotidin değişimi ile oluşan farklara TNP adı verilir.
Kısa indel: 1-50 baz uzunluğunda silinme ve eklenmelere kısa indel adı verilir.
Ortalama bir kişinin genomunda 3-4.5 milyon arası TNP, yaklaşık 500 bin kısa indel bulunur.
Bunların birçoğu etkisizdir, bazıları genlerin ifade ettiği proteinleri etkiler.
Bazı TNP ve Kısa indellerin genleri etkileme şekilleri:
Nonsense mutasyon: Genin ifadesini durduran bir mutasyon türüdür. (örn: Akdeniz anemisi)
Missense mutasyon: İfade edilen proteini değiştiren bir mutasyon türüdür. (örn: ALS)
Frameshift (indel): DNA kodunda kaymaya neden olup proteini değiştiren bir kısa indel türüdür. (örn: hiperkolesterol)
En başa git
Tekrar eden ardışık tekrarlardaki değişimlere kısa tekrar polimorfizmi adı verilir.
Huntington hastalığı, Kırılgan X Sendromu (Fragile X Syndrome),..., gibi bazı hastalıklara yol açabilir.
Bir kısa tekrar polimorfizm türü olan mikrosatelitler adli tıpta ve babalık testlerinde kullanılır.
En başa git
İnsan Genom Çeşitliliği Nedir?
İnsan genom çeşitliliği bir insanın DNA dizisindeki kalıtsal farklılıklardır.
En başa git
Yapısal ve Kopya Sayısı Çeşitlilikleri Nelerdir? (Ocak 2012 itibari ile)
Yapısal ve kopya sayısı çeşitlilikleri incelenen genomun referans genomundan uzun (>=50bp) diziler halinde farklılık gösterdiği kısımlardır.
Yapısal çeşitlilikler ve kopya sayısı çeşitlilikleri silinme, yeni dizi ekleme, transpozon ekleme, ardarda kopya, ayrışık kopya, çevrilme ve taşınma şeklinde sıralanabilir.Silinme incelenen genomdan bir baz dizisinin silinmesidir.
Yeni Dizi Ekleme incelenen genoma, referans genomunda başka yerde benzeri bulunmayan bir baz dizisinin eklenmesidir.
Transpozon Ekleme incelenen genomda kendi kendini kopyalama özelliğine sahip DNA parçaları olan transpozon elemanlardan eklenmesidir.
Ardarda Kopya incelenen genomda bir baz dizisinin (>=1kb) ardışık olarak kopyalanmasıdır.
Ayrışık Kopya incelenen genomda bir baz dizisinin (>=1kb) birbirinden ayrı yerlere kopyalanmasıdır.
Çevrilme (Ters Dönme) incelenen genomda bir DNA parçasının ters dönmesidir.
Taşınma incelenen genomda bir DNA parçasının bir kromozomdan başka bir kromozoma taşınmasıdır.
Aşağıda yapısal ve kopya sayısı değişiklikleri görsel olarak gösterilmektedir:
En başa git
Genomik Çeşitlilikler Nasıl Bulunur? (Ocak 2012 itibari ile)
Genetik çeşitliliklerin bulunmasında iki tür yöntem izlenir:
1. Hedefe yönelik PCR, qPCR, mikroarray gibi testler uygulanır.
2. Genom dizileme yöntemi uygulanır.Bu yöntemde tüm genom incelenmez. Referans genomuna bağımlıdırlar, referans genomunda olmayan aleller incelenemez.
Bu yöntemle kapsamlı analiz yapma imkanı elde edilir.
Bu yöntemi uygulayan Sanger gibi eski teknolojilerin maliyeti 10 milyon dolarları bulmaktaydı.
Illumina, Complete Genomics gibi yeni nesil teknolojiler yaklaşık 5000 dolara tüm genom dizilemeyi mal etmektedirler.En başa git
Tüm genom dizileme bir organizmanın DNA dizisinin tamamını tek seferde belirlemeyi amaçlayan bir laboratuvar işlemidir.
İkinci nesil DNA dizileme işlemi şu şekilde gerçekleştirilir:
-- Organizmanın DNA'sı çıkartılır, rastgele parçalara bölünür.
-- Her parçanın iki ucundan belirli sayıda baz dizilenir (eşli dizileme).
-- Bu iki uçtaki okumalar referans dizisi üzerine yerleştirilir. Genom dizileme işlemi tamamlanmış olur.Yerleştirilen uçlar ile referans dizisi arasındaki farklılıkların bulunması biyoenformatik analiz yöntemleri ile gerçekleştirilir.
Aşağıda, eşli dizileme yönteminin adımları gösterilmektedir:
En başa git
Eski ve Yeni Dizileme Yöntemleri ve Maliyetleri Nelerdir? (Ocak 2012 itibari ile)
Aşağıdaki tabloda eski ve yeni dizileme yöntemleri ve karşılaştırmalı maliyetleri verilmiştir:
Cihaz Nesil Yöntem Dizi Parça Uzunluğu Hata Oranı(%) Cihaz Fiyatı($) Dizileme Maliyeti($/Mb) AB 3730xl 1 Sanger 1000 0.1 376.000 1.500 454 FLX 2 Sentez 700 1 500.000 7 Illumina HiSeq2000 2 Sentez 100 0.1 690.000 0.04 SOLİD 5500 2 Ligasyon 75 0.1 595.000 0.07 Pacific Biosciences 3 Sentez 1500 15 695.000 11 Ion Torrent 3 Sentez 200 1 50.000 0.95 Ref: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21592312