Alzheimer Hastalığı ile İlişkilendirilen Mekanizmalardan Biri Daha Ortaya Kondu

Alzheimerlı farenin serebral korteksine ait bu görüntüde amiloid protein (mavi), bağışıklık hücreleri olan mikrogliya gücreleri (yeşil), aktifleşmiş gliya hücreleri (kırmızı) boyanarak gösterilmiştir. Kaynak: https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2018/alzheimersre.jpg

Alzheimer hastalığı, ileri yaştaki demans (bunama) vakalarında en sık karşılaşılan neden. Bellek yitiminin yanı sıra, hastaların öğrenme, mantıklı düşünme, iletişim kurma ve hatta gündelik yaşam etkinliklerinin üstesinden gelme becerilerinde kayıplar oluşuyor. Hastalık üzerinde çalışan Tübingen Üniversitesi araştırmacıları, beyinlerinde insanlardakinin aynısı olan amiloid proteini birikimleri oluşabilen ve unutkanlaşan fareler ile yaptıkları deneyler sonucunda önemli bulgular elde etti.

Olga Garaschuk liderliğindeki ekip, birkaç yıl önce yaptıkları bir çalışmada, beyinlerinde amiloid birikimi olan farelerin sinir hücresi etkinliğinde kayda değer bir artış görüldüğünü saptamıştı. Benzer bulgular, Alzheimer hastası insanlarda da mevcuttu. Ekibin son yaptığı çalışmada ise farelerdeki bu nöral hiperaktifliğin ardında yatan önemli bir mekanizma aydınlandı. Sinir hücreleri arasındaki temas noktalarında, sinyal iletimi için gerekli olan hücre-içi kalsiyum depolayıcısında bozukluk olduğu görüldü. Bunun sonucunda, aşırı derecede fazla sinyal kimyasalı (nöro-iletici) salınıyordu.

PNAS dergisinde yayımlanan ilgili makalede, yapılan bu saptamaların, Alzheimer hastalığının kalıtsal türünün tedavisinde yeni yaklaşımların denenmesini sağlayabileceği belirtildi. Şöyle ki, Alzheimer hastalarında, serebral korteks işlevlerinde bozukluk oluyor. Bu işlev bozukluğunda, nör-ileticilerin aşırı salınımı rol oynuyor. Bu aşırı salınımda ise hücre-içi kalsiyum depolayıcısındaki bozukluk pay sahibi ve bu kalsiyum deposu bozukluğuna neden olabilen bir gen mutasyonu olduğu biliniyor.

Beyindeki sinir hücreleri arasındaki iletişim, büyük ölçüde elektriksel sinyaller ile gerçekleştirilir. Ama sinapsta (sinir hücreleri arasındaki aktarım noktası) elektriksel sinyal, kimyasal sinyal hâline gelir. Bu aşamada kalsiyum önemli rol oynar; nöro-iletici olarak bilinen haberci kimyasalların salınımına yardım eder. Bunlar diğer sinir hücresine tutunur ve bir başka elektriksel sinyal üretilip gönderilir. Garaschuk’un yeni çalışmasında, Alzheimer’ın fare modellerinin beyinlerindeki sinir hücresi etkinliklerindeki bu anormal artış gösterilerek, pre-sinaptik taraftaki kalsiyum depolayıcıda düzensizlik olduğu anlaşıldı. “Bu da serebral kortekse daha fazla miktarda nöro-iletici salıyor ve böylece sinir hücrelerinde hiperaktivite oluşuyor,” şeklinde açıklıyor Garaschuk.

Alzheimer oldukça sık görülüyor ve en büyük risk faktörü yaş. Ancak Alzheimer hastalarının bir bölümünde, genetik bir eğilim olduğu da görülüyor. Alzheimer’ın bu türüne yakalanan kişilerin %90’ında presenilin geninde bir mutasyon bulunuyor. “İlginç bir şekilde farelerde, mutasyona uğramış genden tek bir kopya olması, kalsiyum depolayıcısı bozukluğuna bağlı hiperaktiviteye neden olmaya yetiyor,” diyor Garaschuk. Hücrenin kalsiyum stoğunu boşaltabilen ya da klinik olarak onaylanmış bir ilacın yaptığı gibi bu stoktan kalsiyumun salınmasını engelleyebilen kimyasal ajanlar, hücre hiperaktivitesini de baskılayabiliyor. Böylece serebral korteks işlevleri normalleşiyor. (Nöron içi kalsiyum dengesizliğine bağlı olan benzer bir mekanizmanın Parkinson hastalığıyla ilişkisi için bkz. “Parkinson Hastalığının Oluşumunda Rol Oynayan Bir Mekanizma Keşfedildi“.)

Kaynak ve İleri Okuma

Orjinal yazı: Bilimfili

Yüz Yapısında Rol Oynayan 15 Yeni Gen Belirlendi

Thirty-two Comic Faces, Supplement: One Hundred Comic Faces Kobayashi Kiyochika 1882 Kaynak: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/d1/39/53/d139530fd22f7d5f89c62766dc61b408.jpg

Belçika’da bulunan Leuven Üniversitesi’nden ve ABD’deki Pittsburgh, Stanford ve Penn State Üniversiteleri’nden araştırmacılar, insan yüzünün biçimsel özelliklerini kazanmasına etki eden 15 yeni gen belirledi. Tanımlanan 15 genden 7 tanesi burun ile ilişkilendirildi. Bulgular Nature Genetics dergisinde yayımlanan bir makale ile paylaşıldı.

Genetik malzememiz olan DNA’nın, yüz yapımız da dahil olmak üzere anatomik görünüşümüzü belirlediği uzun süredir biliniyor. Fakat DNA’da bulunan hangi genlerin, tam olarak hangi özelliklere etki ettiğinin anlaşılması çalışma gerektiriyor. Pittsburgh Üniversitesi’nden konu üzerinde çalışan bilimci Seth Weinberg, bu işin samanlıkta iğne aramaya benzediğini söylüyor: “Eskiden bilimciler önce belirli özellikleri seçerdi; gözler arasındaki uzaklık ya da ağız genişliği gibi. Sonra da bu özellik ile bir sürü gen arasında bağlantı ararlardı. Bu sayede çok sayıda genin kimlik tespiti yapıldı ama elbette sonuçlar sınırlıydı, çünkü az sayıda özellik seçilip sınanmıştı.”

Yeni yapılan araştırmada ise bilimciler farklı yaklaşım benimsedi. “Bizim arayışımız belirli özelliklere odaklanmıyor,” diye ekliyor Leuven Üniversitesi’nden makale başyazarı Peter Claes. Ekip, çok sayıda insanın 3-boyutlu yüz görüntüleri ile karşılık gelen DNA’larından oluşan bir veritabanı oluşturmuş. Yüzler, farklı bölgelerindeki farklı özelliklere göre sınıflandırılarak, DNA’larda karşılık gelen herhangi bir yer olup olmadığına bakılmış. Bu modüler bölümleme tekniği sayesinde, daha önce yapılmamış kadar çok sayıda yüz özelliği için sınama yapılabildiğini belirtiyorlar.

Çalışma sonucunda araştırmacılar DNA üzerinde yüz özelliklerine katkıda bulunan 15 bölge saptadı. Bu modüler yüz özellikleri ile ilişkilendirilen genomik bölgelerin, fetüs gelişirken etkinleştiği belirlendi. Ekipten Joanna Wysocak, ayrıca çalışmada saptanan farklı genetik varyantların, genlerin ne zaman, nerede ve ne kadar ifade edileceğini etkileyen genom bölgeleri ile ilişkili olduklarını keşfettiklerini ekliyor.

Bilimciler, insan yüzünü şekillendiren genlerin tümünün henüz tanımlanmadığının da altını çiziyor. Ayrıca bulunulan yaş, çevresel etkenler ve yaşam tarzının da yüz görünümü üzerinde etkisi olduğunu hatırlatıyorlar.

Kaynak ve İleri okuma:

  • Science Bulletin, “Fifteen new genes identified that shape our face” https://sciencebulletin.org/archives/20495.html
  • Peter Claes, Jasmien Roosenboom, Julie D. White, Tomek Swigut, Dzemila Sero, Jiarui Li, Myoung Keun Lee, Arslan Zaidi, Brooke C. Mattern, Corey Liebowitz, Laurel Pearson, Tomás González, Elizabeth J. Leslie, Jenna C. Carlson, Ekaterina Orlova, Paul Suetens, Dirk Vandermeulen, Eleanor Feingold, Mary L. Marazita, John R. Shaffer, Joanna Wysocka, Mark D. Shriver, Seth M. Weinberg. Genome-wide mapping of global-to-local genetic effects on human facial shape. Nature Genetics, 2018; DOI: 10.1038/s41588-018-0057-4

Orjinal yazı: Bilimfili

Ölümden Sonra Canlanan Genler Tespit Edildi

Ölümden Sonra Canlanan Genler Tespit EdildiGörsel Telif : Görseldeki canlı ölü gibi görünse de, aslında genleri çalışmaya devam ediyor.

Ölüm gerçekten varlığımızın sonu anlamına mı geliyor? Geçmişten beri, düşünürlerin, filozofların ve yakın bir geçmişten beri de biyofizikçilerin ve mikrobiyologların ilgisini çeken bu soruya dair kısmi bir cevap üreten yeni bir çalışma gerçekleştirildi. Araştırmaya göre biyolojik ölüm gerçekleştikten sonra yaşam en az bir açıdan devam ediyor : hayvanlar öldükten sonra genleri günler sonra bile çalışır (açık konum – on state) durumlarını koruyor ve/veya koruyabiliyor.

Araştırmacılar bu ölüm-sonrası aktivitesini, bağışlanmış olan organların daha iyi ve daha uzun süre ile korunabilmesini sağlayacak biçimde anlamayı ve uygulamalar geliştirebilmeyi hedeflerken, adli tıpta özellikle kesin ölüm zamanının tespiti gibi birçok önemli yan çıkarımın da yapılabileceğini öne sürüyor.

Amerika, Seattle’daki University of Washington’da mikrobiyolog olan Peter Noble bu keşfi zombi yaratmaya çalışırken keşfetmedi elbette. Noble keşfi, ekibiyle birlikte gen aktivitesi ölçümlerinin kalibrasyonu için geliştirdikleri yeni metodu test ederken gerçekleştirdi.

Peter Noble, keşifleri üzerinden çalışmalarının ana temasının; ‘yaşam hakkında daha detaylı bilgilere ölüm üzerinde çalışarak ulaşabileceğimiz’ olduğunu belirtiyor. Daha önce bilim insanlarının kadavralarda yaptığı kan ve karaciğer  analizlerinde birkaç genin ölüm sonrası aktivitesine devam ettiği kayıtları mevcut olsa da; Noble ve ekip arkadaşları sistematik olarak 1000’den fazla genin aktivitesini değerlendirerek ilk parametrik çalışmayı gerçekleştirmiş oldu diyebiliriz. Araştırmacılar, yakın zaman içinde ölmüş fare ve zebra balıklarında bu genlerden hangilerinin dokularda işlevlerine devam ettiğini ölçümledi. (Fareler için ölümden sonra 2 gün, balıklarda ise 4 gün)

İlk anda araştırmacılar yola çıkarken, ölümden kısa bir süre sonra genlerin aktivitelerini durdurduğunu varsaydılar. Bunun yerine yüzlercesinin aktivitelerini artırdığı gözlemlendi. Genlerin birçoğu ölümden sonraki ilk 24 saatte aktivitelerini artırırken daha sonraki süreçte durdukları ve off durumuna geçtikleri kaydedildi. Balıklarda ise bazı genlerin 4 gün süre ile açık konumda kalabildikleri belirtildi.

Bu ölüm-sonrası (postmortem) genleri, acil sağlık durumlarında da son derece yararlı fonksiyonlar gösteriyor: inflamasyonu yayma, bağışıklık sistemini harekete geçirme ve strese karşı işlev görme gibi. Bunlar dışındaki aktifleşen genler ise biraz beklenmedik işlevlere sahip diyebiliriz : doğumdan sonra ihtiyaç duyulmayan yani aktivitesi duran, embriyonun şeklini belirleyen (şekil veren) genler. Bu durum için araştırmacıların öne sürdüğü muhtemel açıklamaya göre, ölüm sonrası hücresel koşullar embriyonunkine benzediği için bu aktivite tekrar ortaya çıkıyor olabilir.

Araştırma ekibinin diğer bulgusuna göre, ölüm sonrasında kanseri teşvik eden, kansere yol açan genler daha aktif hale geliyor. Bu sonuç da başlı başına, ölen insanlardan organ alan insanların neden daha yüksek kanser riski taşıdığını bir anlamda açıklayabilir. Geçtiğimiz hafta bioRxiv’de ön-yayına alınan makale, önümüzdeki süreçte hakem onayından sonra prestijli bir dergide yerini alacaktır.

Son derece gelişmiş bir takım uygulamaların, ölüm sonrası tretmanların ve belki de yeni etik soru ve de sorunların ortaya çıkmasına sebep olacak bu keşif, nadir bir çalışmanın ürünü olarak ortaya çıktı. Özellikle adli tıpta, cinayet soruşturmalarını başka bir seviyeye taşıyacak olan kesin ölüm saatinin belirlenmesi, elbette direkt vücuttan alınan somut bir kanıt olarak da suç araştırmalarını kolaylaştıracaktır.

Araştırmacıların da özellikle belirttiği bir nokta var ki, ölüm sonrasında aktif hale gelen, daha aktif olarak çalışan genlerin ölümlerinden sonra bu hayvanlara hiç bir faydası olmuyor. Asıl elde edilmesi gereken çıkarım ise; bir organizmanın normal fonksiyon göstermesine yani sağlıklı bir canlı olmasına sebep olan birbirleriyle etkileşim halindeki genlerin kompleks ağının nasıl çalıştığını ve gen aktivitesi kalıplarının gözlemlenmesi ve sonuçlara ulaşılması olacaktır. Bu da hali hazırda devam etmekte olan araştırmalarda olduğu gibi, bu araştırmada da ölüm öncesi ve sonrası gibi kesin bir ayrım yapmadan, bir olasılık olarak ölüm anında kapanan bazı genlerin normalde kapalı kalmasını sağladıkları genlerin aktif konuma geçmesine sebep olabileceğini de hesaba katarak mümkün hale gelecektir.


Kaynak :

  • Bilimfili,
  • Mitch Leslie, ‘Undead’ genes come alive days after life ends, 22 Haziran 2016, www.sciencemag.org/news/2016/06/undead-genes-come-alive-days-after-life-ends

Makale Referans : Alexander E Pozhitkov, Rafik Neme, Tomislav Domazet-Loso, Brian Leroux, Shivani Soni, Diethard Tautz, Peter Anthony Noble Thanatotranscriptome: genes actively expressed after organismal death bioRxiv Posted June 11, 2016. doi: http://dx.doi.org/10.1101/058305

 

Zebra Balıklarıyla Yapılan Araştırmalar, Otizmi Aydınlatmamızı Sağlayabilir!

Her 68 çocuktan birini etkileyen otizm bozukluğu hakkında yeni bulgular var. Kaliforniya Üniversitesi görevlisi Lilia Iakoucheva’nın yürüttüğü, doğum öncesi beyin gelişimi sırasında CUL3 genleriyle oynanan zebra balıkları üzerinde yapılan testler, zebra balıklarının insanlara benzer otizm semptomları (büyük kafa, vücut kütlesinde artış) geliştirmesiyle sonuçlandı. Araştırma sonucunun spesifik tedavi yöntemlerinin bulunmasında yardımcı olacağı düşünülüyor.

RhoA isimli proteini üreten CUL3 ve KCTD13 olarak bilinen 2 gen, OSD (Otistik Spektrum Bozukluğu) ile ilgili mutasyonlara sahiplerdir ve gelişimin ortalarında aktifleşirler. RhoA proteini nöronların gelişimi, taşınması ve korunmasında büyük rol oynar; bu sebeple beyin gelişiminde çok önemlidir.
Takım, Genetik biliminde yaygın kullanılan bir model organizma (zebra balığı) üzerinde testler yaptılar. Bu testlerdeCUL3 geninde meydana gelen belli mutasyonların KCTD13 genini etkilediğini, etkilenen genin de RhoA’nın normal fonksiyonuna müdahale ettiğini gördüler. Genleriyle oynanmış zebra balıklarının kafaları, normal biçimde gelişen zebra balıklarından daha büyük, vücut kütleleri ise daha ağırdı. Büyük kafa komplikasyonu OSD’ye sahip çocuklarda, kütle komplikasyonu ise OSD’ye sahip bütün insanlarda gözlemleniyor.
Araştırma görevlileri, Otistik Spektrum Bozukluğundan sorumlu genlerin daha iyi anlaşılması ve çeşitli bozukluklar ile ilgisinin ortaya çıkmasını sağlayan araştırmalarının ileride otizm çalışan bilim insanlarına yardımcı olmasını umuyorlar. Iakucheva sonuç olarak şunları söylüyor:
“Üç farklı tip mutasyonun aynı kimyasal yolak aracılığıyla etki etmesi gerçekten etkileyicidir. Umudum, bunları terapatik olarak etkileyebilecek olmamızdır. Eğer ki mekanizmayı tam olarak anlayabilir ve bir avuç çocuk için, bırakın bir avucu, tek bir çocuk için hasta-odaklı tedaviler geliştirebilirsek mutlu olacağım.”
 
 
Kaynak:
  1. IFLS
  2. Guan Ning Lin5, Roser Corominas5, Irma Lemmens, Xinping Yang, Jan Tavernier, David E. Hill, Marc Vidal, Jonathan Sebat, Lilia M. Iakoucheva
    5Co-first author DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2015.01.010 Spatiotemporal 16p11.2 Protein Network Implicates Cortical Late Mid-Fetal Brain Development and KCTD13-Cul3-RhoA Pathway in Psychiatric Diseases Volume 85, Issue 4, p742–754, 18 February 2015

Polygen Hastalıklar

Birçok gen, maternal faktörler, çevre faktörleri(beslenme, hareket ve nikotin) rol oynar.Çoğunlukla yetişkinken karşılaşılır.

Multifaktöriyel hastalıklar olarak da bilinen poligenik hastalıklar, genellikle çevresel faktörlerle birlikte birden fazla genin birleşik etkisinden kaynaklanan durumlardır. Bu hastalıklar fenotipte sürekli bir varyasyon ile karakterize edilir ve basit Mendel kalıtım modelini takip etmez.

Yaygın poligenik hastalık örnekleri şunlardır:

Kardiyovasküler Hastalıklar: Hipertansiyon ve koroner arter hastalığı gibi durumlar, diyet ve egzersiz gibi yaşam tarzı seçimleriyle birlikte çoklu genetik faktörlerin etkileşiminden kaynaklanır.

  • Koroner kalp hastalığı

Diyabet: Hem tip 1 hem de tip 2 diyabetin obezite, diyet ve fiziksel aktivite gibi faktörlerin yanı sıra çeşitli genlerin katkısından etkilendiği bulunmuştur.

Astım: Hava yollarının bu kronik enflamatuar hastalığı birçok genle ilişkilendirilmiştir. Astımın şiddeti ve ilerlemesi alerjenlere maruz kalma, tütün dumanı ve viral enfeksiyonlar gibi çevresel faktörlerden de etkilenebilir.

Ruhsal Hastalıklar: Şizofreni, bipolar bozukluk ve majör depresyon, birden fazla genin katkıda bulunduğunu düşündüren karmaşık kalıtım modellerine sahiptir. Çevresel stres faktörleri de önemli bir rol oynamaktadır.

  1. Morbus Alzheimer,
  2. Tümör-/Damar-/madde alışverişi hastalıkları,
  3. Psikolojik Labillik,
  4. Şizofreni ve diğer ruhsal hastalıklar.

Kanser: Bazı kanserler büyük ölçüde tek gen mutasyonlarından kaynaklanırken (meme kanserinde BRCA1 veya BRCA2 gibi), birçok kanser türü zaman içinde birden fazla gendeki mutasyonların birikmesinden kaynaklanır.

Obezite: Birçok gen vücut ağırlığının düzenlenmesine katkıda bulunur ve bu durum diyet ve egzersiz gibi çevresel etkilerle birleştiğinde obeziteye yol açabilir.

  1. esensiyel Hipertoni,
  2. Römatoid Artrit,

Poligenik hastalıkların teşhis ve tedavisi, çok faktörlü yapıları nedeniyle karmaşıktır. Yaklaşımlar genellikle yaşam tarzı değişikliklerini, semptomları yönetmek veya hastalığın ilerlemesini yavaşlatmak için ilaç tedavisini ve bazı durumlarda ameliyat gibi müdahaleleri içerir. Genetik danışmanlık, ailesinde poligenik hastalık öyküsü olan hastalar için faydalı olabilir.

Kaynak:

  1. Manolio, T.A., et al. (2009). Finding the missing heritability of complex diseases. Nature, 461(7265), 747-753.
  2. Wray, N.R., et al. (2018). The genetics of mood disorders. Annual review of genomics and human genetics, 19, 1-26.
  3. Pearson, T.A., & Manolio, T.A. (2008). How to interpret a genome-wide association study. Jama, 299(11), 1335-1344.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Poligen

Bir poligen veya kantitatif gen, fenotipik bir özelliği toplu olarak etkileyen bir grup geni ifade eder. Bu özellikler genellikle iki veya daha fazla genin (poligenik kalıtım) eklemeli etkisinden etkilenen insanlarda boy, ten rengi veya vücut kütlesi gibi bir popülasyonda sürekli bir dağılım gösterir. (bkz: poligene)

Poligenik modelde, her genin özellik üzerinde küçük bir katkı etkisi vardır ve bu etkiler çok çeşitli fenotipler üretmek için birleşebilir. Bu, özelliklerin tek bir gen tarafından belirlendiği ve tipik olarak birkaç farklı fenotipe sahip olduğu Mendel kalıtım modelinden farklıdır.

Poligenik özellikler çevreden de etkilenebilir. Örneğin, bir kişi kendisini kilo almaya yatkın hale getiren genlere sahip olabilir, ancak bu kişi sağlıklı beslenir ve düzenli egzersiz yaparsa aşırı kilolu olmayabilir. Dolayısıyla, nihai fenotip hem genetik hem de çevresel faktörler tarafından belirlenir.

Ayrıca, poligenik özelliklerin popülasyonlarda genellikle çan eğrisi dağılımını izlediğini de belirtmek gerekir. Bu, çoğu bireyin orta düzeyde bir fenotipe sahip olduğu, yalnızca birkaç bireyin aşırı fenotip gösterdiği anlamına gelir.

İnsanlarda poligenik kalıtım örnekleri arasında ten rengi, göz rengi, zeka gibi özellikler ve saldırganlık veya fedakarlık gibi davranışlar yer alır. Diyabet, astım gibi bazı hastalıklar ile şizofreni ve bipolar bozukluk gibi akıl hastalıklarının da birden fazla genden etkilendiği düşünülmektedir.

Tarih

Poligenik terimi, tek bir gen yerine birden fazla gen tarafından etkilenen bir özelliği veya hastalığı ifade eder. Poligenik özellikler genellikle bir popülasyonda boy, ten rengi veya kan basıncı gibi sürekli bir varyasyon gösterir. Poligenik hastalıklar karmaşık ve çok faktörlüdür; diyabet, kanser veya şizofreni gibi hem genetik hem de çevresel faktörleri içerir.

Poligenik kalıtım kavramı ilk olarak 1903 yılında Danimarkalı botanikçi Wilhelm Johannsen tarafından ortaya atılmıştır. Johannsen, bir organizmanın genetik yapısını tanımlamak için genotip terimini ve gözlemlenebilir özelliklerini tanımlamak için fenotip terimini kullanmıştır. Ayrıca, bir veya birkaç gen tarafından belirlenen niteliksel özellikler ile birçok gen ve çevreden etkilenen niceliksel özellikler arasında ayrım yapmıştır.

Poligenik kalıtımın matematiksel temeli, 1918’de İngiliz istatistikçi Ronald Fisher tarafından geliştirilmiş ve her biri küçük ve eklemeli etkiye sahip birçok genin birleşik etkilerinin bir popülasyonda fenotiplerin normal dağılımını nasıl üretebileceğini göstermiştir. Fisher ayrıca fenotiplerin ortalamadan ne kadar farklılık gösterdiğinin bir ölçüsü olan varyans kavramını ortaya atmış ve bunu genetik ve çevresel bileşenlere ayırmıştır.

Poligenik kalıtımın moleküler mekanizmaları, 20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılın başlarında genomik ve biyoinformatik alanlarındaki ilerlemelerle aydınlatılmıştır. Araştırmacılar, genom çapında ilişkilendirme çalışmaları (GWAS) gibi teknikler kullanarak, poligenik özellikler ve hastalıklarla ilişkili binlerce genetik varyantı veya tek nükleotid polimorfizmini (SNP’ler) tanımlayabilmişlerdir. Ancak, bu varyantlar kalıtımsallığın yalnızca küçük bir kısmını veya genetik faktörlerden kaynaklanan fenotipik varyasyon oranını açıklamaktadır. Kayıp kalıtım sorunu, poligenik araştırmalardaki en büyük zorluklardan biri olmaya devam etmektedir.

Kaynak:

  1. Griffiths, A. J. F., Wessler, S. R., Carroll, S. B., & Doebley, J. (2015). Introduction to Genetic Analysis (11th ed.). W.H. Freeman.
  2. Pierce, B. A. (2020). Genetics: A Conceptual Approach. Macmillan Learning.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Genotip

Genotip, bir organizmanın genetik yapısını veya taşıdığı gen kümesini ifade eder. Bir hücrenin ve dolayısıyla bir organizmanın veya bireyin genetik yapısının, o hücrenin/organizmanın/bireyin belirli bir özelliğini (fenotip) belirleyen kısmıdır. (bkz: Gen-o- typ)

Genotipler bir organizmaya ebeveynleri tarafından aktarılır. Eşeyli üreyen organizmalarda genotip, hem anneden miras alınan hem de babadan miras alınan genler dahil olmak üzere organizmanın taşıdığı genlerin tamamıdır.

Embriyonik oluşumdan yetişkinliğe kadar bir bireyin kalıtsal potansiyellerini ve sınırlamalarını belirleyen genotiptir. Cinsel yolla üreyen organizmalar arasında, bir bireyin genotipi, her iki ebeveynden miras alınan genlerin tüm kompleksini içerir.

Örneğin, göz rengi genini tartışıyorsak, genotip, kişinin sahip olduğu genin spesifik formu olacaktır ve genellikle “BB”, “Bb” veya “bb” gibi harflerle temsil edilir; burada her “B” veya “b” bir alel, genin bir versiyonudur.

Ancak, bir genotipteki tüm genler ifade edilmeyebilir. Hangi genlerin ifade edildiği, nasıl ifade edildikleri ve ne derecede ifade edildikleri sadece genotipin kendisinden değil aynı zamanda çevresel faktörlerden de etkilenir. İfade edilen genler bir organizmanın fenotipini temsil eder.

Tarih

Genotip terimi 1903 yılında Danimarkalı botanikçi Wilhelm Johannsen tarafından bir organizmanın gözlemlenebilir özelliklerinin veya fenotipinin aksine genetik yapısını tanımlamak için ortaya atılmıştır.

Genotip, ebeveynlerden miras alınan alellerin kombinasyonu ile belirlenir ve harfler veya sayılar gibi bir dizi sembolle temsil edilebilir. Genotip fenotipi etkiler, ancak fenotip ile aynı şey değildir, çünkü fenotip de çevresel faktörlerden ve gelişimsel süreçlerden etkilenir. Genotip iki kategoriye ayrılabilir: bir hücrenin çekirdeği içindeki kromozomlarda bulunan genleri ifade eden nükleer genotip ve çekirdek dışında bulunan mitokondri ve kloroplast gibi organellerde bulunan genleri ifade eden sitoplazmik genotip. Genotip araştırmalarının tarihi, farklı özelliklere sahip bezelye bitkilerini çaprazlayarak kalıtımın temel ilkelerini keşfeden Gregor Mendel’in deneylerine kadar uzanmaktadır. Mendel’in çalışmaları, Thomas Hunt Morgan ve meslektaşları tarafından önerilen kromozomal kalıtım teorisi ile yeniden keşfedilip bütünleştirildiği 20. yüzyılın başlarına kadar büyük ölçüde göz ardı edilmiştir. Daha sonraki 20. ve 21. yüzyıllarda moleküler biyoloji ve biyoteknolojinin gelişmesi, bilim insanlarının genotipleri DNA dizileri düzeyinde tanımlamalarını ve manipüle etmelerini sağlayarak tıp, tarım ve evrimsel biyoloji gibi alanlarda ilerlemelere yol açmıştır.

Kaynak:

  1. Hartl, D. L., & Ruvolo, M. (2012). Genetics: Analysis of Genes and Genomes (8th ed.). Jones & Bartlett Learning.
  2. Pierce, B. A. (2020). Genetics: A Conceptual Approach. Macmillan Learning.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.