HAFTA III Bağlantı, Asosiyasyon, Haritalama

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "HAFTA III Bağlantı, Asosiyasyon, Haritalama"

Irmak Kavur
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Biyoteknoloji ve Genetik I HAFTA III Bağlantı, Asosiyasyon, Haritalama Prof. Dr. Hilâl Özdağ

2 T.H. Morgan ve A.H. Sturtevant 1911 Morgan ın soruları: 1. Gen ayrılmasının kaynağı nedir? Janssens ve ark: kiyazma 2. Görünüşteki ayrılmanın frekansı, niçin çalışılan genlere bağlı olarak değişti? Bir kromozom boyunca birbirine nispeten yakın olan iki genin kendi aralarında kiyazma oluşturması, kromozomda birbirleri arasında daha uzak mesafede bulunan genlerinkine oranla daha azdır.

Görünüşteki ayrılmanın frekansı, niçin çalışılan genlere bağlı olarak değişti?

3 Rekombinasyon

4 Bağımlı düzenlenme

5 Değiş tokuş

6 Tam bağlantı/bağımsız düzenlenme

7 Değiş Tokuşun Etkisi Bağlantılı iki gen arasındaki uzaklık çok fazla olduğunda rekombinant gametlerin sayısı %50 ye ulaşır ama bu oranı geçmez. Eğer %50 oranında rekombinant oluşmuşsa dört tipi (ikisi atasal, ikisi rekombinant gamet) 1:1:1:1 oranı ile sonuçlanır. Böyle bir durumda bağlantılı iki genin aktarımı birbiriyle bağlantılı olmayan birbirinden bağımsız olarak açılım gösteren genlerin aktarımından ayırt edilemeyecektir.

Eğer %50 oranında rekombinant oluşmuşsa dört tipi (ikisi atasal, ikisi rekombinant gamet) 1:1:1:1 oranı ile

8 Rekombinant/Non Rekombinant

9 Cis/Trans Cis Rekombinant olmayan gametler ya iki yabanıl tip ya da iki mutant tip alleli alır. Trans Rekombinant olmayan gametler mutant allellerden birini veya diğerini alır.

10 Rekombinasyon Rekombinasyon allellerin yeni kombinasyonlarla düzenlenmesi durumudur. Bağımsız düzenlenme ile oluşmuş kromozomlar arası (interkromozomal) rekombinasyon farklı kromozomlar üzerindeki allellerin dağılmasıdır. Değiş tokuş ile oluşmuş kromozom içi (intrakromozomal) rekombinasyon ise aynı kromozom üzerindeki allellerin yeni kombinasyonlar oluşturmasıdır.

kromozomlar üzerindeki allellerin dağılmasıdır.

11 Rekombinasyon Sıklığı Rekombinant sıklığı= (rekombinant döl sayısı/ toplam döl sayısı)x%100

12 Genetik Harita Genetik harita genlerin bir kromozom üzerindeki sırasını ve rekombinasyon sıklığına göre aralarındaki yaklaşık uzaklığı verir. Genetik haritalarda %1 lik rekombinasyon 1 harita birimine yani 1 sentimorgana eşittir. İki gen arasındaki çift değiş tokuş saptanamaz bu nedenle uzak genler arasındaki genetik uzaklık çok güvenilir olarak olarak hesaplanamaz.

Genetik haritalarda %1 lik rekombinasyon 1 harita birimine yani 1 sentimorgana eşittir.

13 Değiş Tokuş Tipleri

14 Üç Nokta Test Çaprazı

15 Rekombinasyon Sıklığı- Genlerin Yerleşim Sırası İki nokta test çaprazında rekombinasyon sıklıkları M ve N %22 M ve O %6 N ve O %16 N ve P %50 O ve P %50 M ve P %50 M, N, O ve P nin sırası ve aralarındaki genetik uzaklık nedir? 6 16 M O N Bağımsız düzenlenme %50 rekombinasyon sıklığı ile (bağlantısız) sonuçlanır.

M ve P %50 M, N, O ve P nin sırası ve aralarındaki genetik uzaklık nedir?

16 Üçlü Test Çaprazında Haritalama st ss distance X 100 = st e distance X 100 = ss e distance ,56 12,18 X 100 = m.u. st ss e st, e ve ss ye göre 24,63 ss, e ve st ye göre Çift değiş tokuşlar için düzeltme e, st ve ss ye göre X 100 = 26.75

63 ss e distance 5 + 3 + 43+ 41 755 14,56 12,18 X 100 = 12.18 m.u.

17 Doğru Sıranın Belirlenmesi

18 Üç Nokta Haritalama Dikkate alınan tüm lokuslar bakımından birey heterozigot olmalıdır. Eğer herhangi bir lokusta homozigotluk olursa, ortaya çıkacak olan bütün gametler aynı alleli içerecekler ve dolayısıyla haritalama analizi engellenecektir. Çaprazlama deneyi bütün gametlerin genotipinin ortaya çıkan yavru bireylerin fenotiplerini gözlemlemek yoluyla doğru olarak saptanabileceği tarzda planlanmalıdır. Aksi takdirde gametler ve onların genotipleri asla doğrudan doğruya gözlenemez. Haritalama deneylerinde bütün değiş tokuş sınıflarının temsili bir örneğini bulmak için yeterli sayıda yavru bireyin oluşturulması gerekir.

Çaprazlama deneyi bütün gametlerin genotipinin ortaya çıkan yavru bireylerin fenotiplerini gözlemlemek yoluyla doğru olarak saptanabileceği tarzda

19 webcontent/anisamples/biology/ biology.html MMIA/cytogenetics/ 01_cytogeneticsbeg.swf

20 İNSAN GENOMUNDA HARİTALAMA

21 Somatik Hücre Hibridizasyonu

22 Somatik Hücre Hibridizasyonu

23 In Situ Hibridizasyon

24 DNA Dizileme

25 Pozisyonel Klonlama

26 Genetik Belirteçler RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) VNTR (Variable Number of Tandem Repeat) Microsatellite Polymorphism SNP (Single Nucleotide Polymorphism)_ STR (Short Tandem Repeat)_

27 Varyasyon Mutasyon popülasyonda görülme sıklığı < %1 Polimorfizm popülasyonda görülme sıklığı > %1 İnsan gene?k varyasyonlarını tespit edebilme ve ölçme yöntemlerinin gelişmesi bireyler arasındaki farklılıkları ve benzerlikleri çalışmamıza olanak tanır. Varyasyon Tipi Birinci nesil RFLP (restriction fragment length polymorphism) 1980 İkinci nesil Üçüncü nesil Dördüncü nesil VNTR (Variable Number of Tandem Repeat) or Minisatellite Microsatellite or STRP (Short Tandem Repeat Polymorphism) TNP (Single Nucleotide Polymorphism) Keşfedildiği veya sıklıkla kullanıldığı yıl Beşinci nesil CNV (Copy Number Variation) 2005 Altıncı nesil Whole Genome Sequencing günümüzde RFLP Restriksiyon enzimleri ile oluşturulan parça uzunluklarındaki farklılıklar VNTR (Minisatelit) 15 veya 100 bç uzunluğunda genlerin içinde veya arasında olabilirler STR (Mikrosatelit) Kodlamayan bölgede (çöplük (junk) DNA) olan, değişik motif ve uzunluklardaki (2-10 baz çift) ardışık, orta sıklıkta tekrarlayan nükleotid dizileridir TNP DNA sekansında tek bir nükleotidin (A, T, C veya G) farklı olma durumu (insan genomunda her ~300 bç de 1 TNP) CNV Her DNA nın ~30,000 gen kodlaması ve genel olarak teoride genomda bir genden 2 kopya olması beklenir, fakat DNA nın büyük bir kesiminde genler farklı kopya sayısında bulunurlar

28 TNP, Mutasyon, MAF, Gobal MAF Değişim > %1 ise Polimorfizm Değişim < %1 ise Mutasyon G A C T 0,5 0 0,4 9 Transisyon Purin/ Purin Pirimidin/ Pirimidin C G 0,1 transversiyo n Purin/ Primidin Popülasyonda en az yaygın allel frekansına MAF denir dbsnp = Common varyant (yaygın) MAF > % 1 Global minor allel frekansı (MAF) =0,49 en sık rastlanan 2. allel 1000 Genome faz 1 rs222 raporu: "MAF/MinorAllelSayımı:G=0.262/330". rs222 nin minor alleli 'G frekansı26.2% 629 kişilik örnek popülasyonda 330 kez 'G' gözlenmiştir

29 TNP, Haplotip, Tag TNP a. TNP ler: 4 farklı insana ait aynı lokasyonda dört kromozomal bölgedeki TNP ler. Dizinin çoğunluğu aynı olmasına rağmen varyasyonun olduğu 3 farklı baz gösterilmiştir. Her TNP 2 allel olasılığına sahiptir. 1. TNP de C ve T alleleri mevcuttur. b. Haplotip Blokları: Haplotip blokları yan yana TNP lerin kombinasyonudur. Örnek olarak 20 TNP bloğu temsili olarak gösterilmektedir, panel a daki 3 temsili TNP b de işaretlenmiştir. Bu panelde popülasyon üyeleri genelde 1-4 haplotipini göstermektedir. c. Tag TNP ler : Bu 20 TNP içerisinden 3 tanesi 4 Haplotipi benzersiz olarak tanımlamaktadır. Eğer bir kromozomda A-T-C deseni var ise bu örnek haplotip1 olarak saptanır. (The International HapMap Project, December 2003

30 Varyasyonların Kullanım Alanları 1. Model bağımlı analizler (Parametrik Analizler): Kromozom yerleşimi kesin olarak bilinen bir gene?k gösterge kullanarak bu göstergenin kuşaklar boyunca birlikte kalıhlıp kalıhlmadığını gösterme esasına dayanmaktadır Aynı kromozom üzerinde birbirine çok yakın yerleşimli genlerin ya da polimorfik markırların mayoz sırasında parça değişimine uğraması (crossing over) ve birbirinden bağımsız olarak bir sonraki kuşağa kalıhlması çok zordur Yani bir kromozom üzerinde birbirine çok yakın yerleşimli genler mayozda yeniden şekillenmezler ve yavru kuşağa daima birlikte aktarılırlar. Bu olaya bağlanhlı kalıhm (linkage) adı verilmektedir. LD: yeniden şekillenme olmaksızın TNP allel çiuleri için tesadüfi ilişkilendirilme ölçüsüdür D, r 2, LOD ile ölçülür. 2. Modelden bağımsız analizler (Parametrik olmayan analizler): Hastalık ile gene?k gösterge arasında anlamlı bir ilişki bulunmaya çalışılır Asosiyasyon analizlerinde hastalıkla gene?k göstergenin kuşaklararası birlikte kalıhlması sınanmaz bunun yerine hastalığın ortaya çıkmasında rolü olabilecek genler belirlenir; bu aday genler içinde yer alan polimorfik DNA değişiklikleri saptanır ve bu değişikliği oluşturan aleli ile hastalık aleli arasında ilişki olup olmadığı araşhrılır Tam bağlanh durumunda gene?k gösterge aleleri ile hastalığın birlikte kalıhmı tamdır (Linkage). Tag TNPler: bir haplo?p i tanımlayabilmek için minimum TNP se?dir r 2 = 1 e eşit olduğunda iki TNP bolluk içerisindedir ve birin varlığı diğerinin varlığına işaret eder.) LD gen haritalanmasında kompleks hastalıkların haritalanmasında genom boyunca ilişkilendirme çalışmalarında evrim çalışmalarında

31 Bağlantı Analizi Bağlantı analizi ÖNCE Hastalık patogenezinin verdiği ipuçları Pozisyonel Klonlama Pozisyonel aday Biyolojik Aday SİMDİ Bağlantı analizi Biyolojik adaylık Değerlendirilmesi ve lokus verisinin bütünleştirilmesi İfade profillerinin genom Ebadında analizi, proteombilim, metabolombilim

Benzer belgeler

T.H. Morgan ve A.H. Sturtevant 1911

GENETĐK 111-503 HAFTA III Bağlantı, Asosiyasyon, Haritalama Doç. Dr. Hilâl Özdağ T.H. Morgan ve A.H. Sturtevant 1911 Morgan ın soruları: 1. Gen ayrılmasının kaynağı nedir? Janssens ve ark: kiyazma 2. Görünüşteki