kromozom ve karyotip - Erciyes Üniversitesi Akademik Bilgi Sistemi

KROMOZOMLAR
•
Kromozom prokaryotlarda tüm genomu
oluşturan DNA molekülü,
•
ökaryotlarda
sırasında
ipliksi
ise
görülebilen,
yapı
oluşturan
mitoz
ve
mayoz
proteinlerle
birlikte
ve
taşıyan DNA molekülüdür.
genetik
bilgiyi
• Prokaryot
ve
karşılaştırılması
•
Ökaryot
kromozomlarının
• Ökaryotlarda
DNA
ve
proteinlerden
oluşan komplekslere kromatin adı verilir.
Kromatinin
temel
proteinleri
histon
proteinleridir. Histonlar, yapısında bol
miktarda
pozitif yüklü (bazik) amino
asitler olan lizin ve arginin içerir. DNA,
omurgasındaki fosfat gruplarından dolayı
negatif
yüklüdür.
oluşturduğu
cazibe
histonlar
DNA
ve
Bu
zıt
ve
yüklerin
dolayısıyla
arasındaki
yüksek
bağlanma
kolaylaştırır.
affinitesi
bağlanmayı
Histon
peptidindeki
hidroksil içeren amino asitler ve DNA'nın
fosfodiester
omurgasındaki
hidrojen
bağları yapıyı daha da stabilize etmekte
de
önemlidir
https://www.youtube.com/watch?v=gbSI
BhFwQ4s
• .
• Beş temel tip histon vardır. (H1, H2A, H2B,
H3 ve H4)
• Histonların
oluşturdukları
kütle
DNA’sına yaklaşık olarak eşittir.
•
hücrenin
•
• DNA’nın Kromozomlarda Paketlenmesi
• Kromozomlar içerdikleri DNA moleküllerinden çok
daha kısadırlar. Bu nedenle DNA’nın kromozomlara
paketlenmesi
sistemi
için
gereklidir.
hayli
organize
Ökaryotlarda
bir
paketleme
DNA
kromatin
şeklinde düzenlenmiştir.
• DNA paketlenmesi ile ilgili ilk veriler 1970’lerde
biyokimyasal analizler ve EM çalışmalarından elde
edilmiştir.
• İlk bilgiler DNA’nın DNA-binding proteinler olarak
da bilinen histonlar ile ilişkili olduğu idi. Ancak
ayrıntılı yapı billinmiyordu.
• 1973-74
kromatinler
yıllarında
birkaç
(DNA-histon
araştırma
kompleksi)
grubu
üzerinde
nüklease protection assay’i yapmışlardır. DNAhiston
kompleksi
nükleaz
enzimleriyle
muamale
edildiğinde DNA sadece histon proteinlerinin yer
almadığı bölgelerden kesilmiştir. Yaklaşık 200 bç
uzunluğunda pekçok fragment oluşmuştur. Bu gözlem
enzimatik
parçalanmanın
gelişigüzel
olmadığını
göstermiştir.
• Telomerler:
Telomerler kromozomların uc kısımlarında bulunan
özel DNA dizileridir. Kromozom uçlarında hem kendi
üzerine katlanmasını hem de diğer kromozomlara
yapışmasını engelleyerek kromozomun bütünlüğünde
büyük rol oynarlar.
Yaşlanma
ile
birlikte
kısalmaya
başlar.
telomerik
Kanser
dizilerinde kısalma gözlenmez.
DNA
hücrelerinin
dizileri
telomerik
Telomerler;
Doğrusal
ökaryotik
kromozomun
uç
kısmındaki replikasyon ve kromozom stabilitesi için
gerekli bölgelerdir. İki kromozomun uçlarında kırık
oluştuğunda, biri diğerinin ucuna atak yapabilir.
Kromozomun uç kısımları tekrar eden diziler içerir
ve heterokromatiktir.
Karyotip:
Bir organizmaya ait kromozomların yapısal ve
sayısal özellikleri dikkate alınarak homolog çiftler
şeklinde düzenlenmesi demektir.
Bölünmekte olan hücrelerin metafaz safhasında
patlatılması yolu ile açığa çıkan kromozomlar
fikse edilip yayılarak incelenebilir.
Spesifik gen bölgelerinde delesyon, transpozizyon
veya
duplikasyon
saptanmasında,
gibi
bazı
anormalliklerin
genetik
hastalıkların
tanısında, prenatal dönemde fetüsün cinsiyet
tayininin
yapılmasında
karyotip
analizinden
yararlanılır.
Genel
olarak
giemsa
ile
boyanarak
yapılan
kromozom analizi günümüzde flüoresans in situ
hibridizasyon
teknikleri
kullanılarak
yapılmaktadır.
• Rutin
laboratuvarlarda
genel
olarak
karyotip
analizinin (kromozom analizi) yapılması; lenfosit
kültürünün hazırlanması, hastadan alınan kanın
kültüre
ekilmesi
aşamalarından
preparatlar
ve
tripsin
oluşur.
giemsa
boyası
ile
bantlama
Tipsinden
içeresinde
sonra
2
dk
boyanır. Boyama işleminden sonra preparatlar
ışık mikroskobu altında incelemeye hazırdır.
İNSAN KROMOZOMLARI
İnsan
somatik
(vücut)
hücrelerinin
46
kromozomu, 23 çiftten oluşur.
Bu 23 çiftten 22 si erkekte ve kadında benzerdir
ve otozom olarak adlandırılır.
Geride
kalan
kadınlarda
çift
ise
eşey
kromozomudur,
XX ve erkeklerde XY dir.
Bir çiftin üyeleri (homolog kromozomlar veya
homologlar olarak adlandırılır) birbirine uyan
genetik bilgi taşırlar, yani aynı sırada aynı gen
lokusu taşırlar.
Her bir kromozom çiftinin bir üyesi babadan
diğeri ise anneden gelir.
Normal
olarak,
mikroskopik
otozomal
olarak
çiftlerin
biri
üyeleri
diğerinden
ayırtedilemezler.
Kadınlarda eşey kromozomları oluşturan iki X
kromozomunun biri diğerinden ayırtedilemez.
Erkeklerde ise eşey kromozomları farklıdır. Biri X
dir, kadının X ine özdeştir, annesinden alır ve
kızına aktarır. Diğeri Y kromozomudur, babadan
alır ve oğluna aktarır.
otozom
Eşey kromozomu
Kromozomların Şekil Anomalileri
A. Translokasyon : Bir kromozom parçasının
genomda
Resiprokal
homolog
yeni
bir
bölgeye
(karşılıklı)
olmayan
taşınmasıdır.
translokasyonda
iki
kromozomun
parçaları karşılıklı olarak değiştirilir.
B.
Delesyon:
Kromozomun
küçük
bir
segmentinin kopması demektir; bu olayın
da sebebi kromozomlardaki kırılmalardır.
Terminal
ucundan
delesyondan
bir
delesyonun
parça
kromozomun
kaybolur.
meydana
Böyle
gelmesi
bir
bir
için
kromozomun bir ucuna yakın bir bölgede 2
kırık gerekir. Sonuçta kırıklar arasındaki
kısım
kaybolmakta
ve
uçlar
tekrar
kaynamaktadır Cri du chat hastalığında 5.
kromozomun kısa kolunda delesyon vardır.
C.İnversiyon :
dönüş
Kromozomda bir parçanın 180˚
yapmasıyla
oluşan
diğer
bir
tip
kromozomal bozukluktur.
Ters çevrilen parça sentromeri içine almışsa,
inversiyona perisentrik olarak adlandırılır.
Sentromer
yeni
düzenlenen
kromozom
parçasının içerisinde değilse, bu tip inversiyona
parasentrik denir.
D. Duplikasyon: Genetik materyalin herhangi
bir kısmı-lokus ya da kromozomun büyük bir
parçası-genomda birden fazla sayıda bulunursa
buna duplikasyon denir.
Mayozda sinaps yapan kromozomlar arasında
eşit
olmayan
krosover
sonucu
meydana
gelebilir.
KROMOZOMAL HASTALIKLAR
Klinefelter sendromu genetik bir hastalıktır.
Sendromlu
sahiptir.
kişiler,
fazladan
bir
kromozoma
Klinefelter sendromu, yalnızca erkekleri etkileyen
bir hastalıktır ve bu hastalığa fazladan bir X
kromozomu neden olur.
Klinefelter sendromlu bir erkekte veya erkek
çocuğunda, olağan bir X ve bir Y kromozomu
yerine (46,XY), 3 cinsiyet kromozomu (47,XXY)
vardır.
Klinefelter sendromlu kişiler her zaman erkektir,
çünkü cinsiyeti Y kromozomunun olması veya
olmaması belirler.
Turner sendromu, bir eksik kromozomun neden
olduğu genetik bir hastalıktır.
Turner sendromu, yalnızca kadınları etkiler ve
bir X kromozomunun tamamen veya kısmen
eksik olmasından kaynaklanır.
Turner
sendromlu
bir
kız
çocuğunda
veya
kadında olağan iki X kromozomu (46,XX) yerine
yalnızca bir X kromozomu (45,X) vardır.
Down sendromu, genetik bir farklılık sonucunda
insanda
21.
kromozom
çiftinde
bir
fazla
kromozomun bulunması sonucunda ortaya çıkar.
İnsanlarda bulunan hücreler genlerden meydana
gelmiştir.
İnsanın taşıdığı fiziksel özellikler, kişilik yapısı
genlerde
yer
alır.
Genler
ise
kromozomlarla
birbirine bağlıdır. Kromozomlar çiftler halinde
kümelenmiş
olup,
bulunmaktadır.
olmalıdır.
47tanedir.
Down
Yani
23
toplam
sendromlu
çift
46
kromozom
kromozom
kişilerde
bu
sayı
cri
du chat sendromu, kromozom 5’in kısa
kolunun yaklaşık yarısının eksik olmasıyla ortaya
çıkar.
Sendromun
genetik
gösterilmektedir.
kromozoma
Bu
sahip
tanımı
46,-5p
olarak
tanımlama,
kişinin
46
olduğunu
ancak
5.
kromozomun p kolunun (kısa kol, petit) bir
kısmının ya da tümünün bulunmadığı anlamına
gelmektedir.
Cri-du-chat sendromu karyotip örneği (46, XX,
del (5p-))
Williams
Sendromu,
7
numaralı
kromozom
çiftinin bir tanesinde meydana gelen genetik
hatadan dolayı ortaya çıkar.
Hata,
Kromozom
“talimatların”
7’nin
bir
silinmesinden
parçasındaki
dolayı
meydana
gelir.
Bu genetik ‘hata’ yumurta veya sperm yapılırken
rastgele
meydana
gelmiş
babanın hatası değildir.
olabilir.
Anne
veya