Bakteri Genomunun İçeriği

MBG 505 BAKTERİ GENETİĞİ
Bakteri Genomuna Genel
Bakış
Emrah ÖZÇELİK
Bakteri Genomunu Anlamak Bize Ne Sağlar?
• Bakterilerin Fonksiyonları
• Bakterilerin Kökeni
• Bakteri Türleri
• Hastalıklara Karşı Tedavi
• Aşı Üretimi
• Tedavi Yöntemleri
• DNA Temelli Çalışmalar
Bakteri Genomunun Boyutu
• 0.15 Mbp-10 Mbp
• Mycoplasma genitalium
• 580 Kbp
• Hücre içi patojen (Aminoasit biyosentezi
ve peptidoglikan sentezinde görevli ve
diğer biyosentetik enzimleri kodlayan
genlerden yoksundur)
• Özgür yaşayan en küçük bakteri
genomu ~ 1 Mbp
• En büyük genoma sahip prokaryot
• Streptomyces coelicolor (~ 8.7 Mbp)
Bakteri Genomunun İçeriği
• %85-95 oranında genlerden oluşmaktadır.
• Mycoplasma genitalium------ 480 gen
• Brodyrhizobium japonicum--- 8317 gen
• Ortalama olarak bakterilerde ~ 3000 gen
• DNA zincirleri (kesintisiz zincir=leading strand, kesintili zincir=lagging
strand) farklı baz kompozisyonuna sahiptir.
• Kesintisiz zincirde G ve T bazları, kesintili zincirde ise A ve C bazları yoğun
bulunmaktadır.
• Baz dağılımı sıklığındaki bu sapmalar AT ve GC-skews olarak
adlandırılmaktadır.
Bakteri Genomunun İçeriği (Devam)
• GC-skews oranı =
(𝐺−𝐶)
(𝐺+𝐶)
formülü ile hesaplanır.
• GC-skews oranı kesintisiz zincirde pozitifken, kesintili çizgide negatftir.
• Bilgisayarda GC-skews analizleri yapılarak bakteri genomunun orijin ve
terminus bölgeleri için tahminler oluşturulur.
• Bu analizle aynı zamanda genom sekansında oluşan değişimler
(yabancı DNA girişi) belirlenmeye çalışılır.
Bakteri Genomunun İçeriği (Devam)
Bakteriyel Genom Organizasyonu
Bakteriyel Genom Organizasyonu
Süper Sarmal DNA
Süper Sarmal DNA (Devam)
Bakterilerde Genetik Elementler
• Kromozomlar
• Plazmitler
• Transpozonlar
Bakteriyel Kromozomun Genel Özellikleri
• Bakteriler genellikle tek bir sirküler kromozoma sahiptir.
• Bazı bakteriler birkaç sirküler kromozoma sahip olabilir.
• Örn. Vibrio cholerae
• Bazı bakteriler ise lineer kromozoma ve lineer plazmite sahip olabilir.
• 1989 da Borrelia burgdorferi de ilk defa lineer kromozom keşfedilmiştir.
E.coli Kromozomu
• %88 i protein kodlayan
genlerden oluşmaktadır.
• 4288 gene sahiptir.
• ~%15 i operonlardan
oluşmuştur.
Plazmitler
• 1 Kbp-1 Mbp
• Genellikle süper sarmal yapısında
• Bazı bakterilerde birçok farklı tip
plazmit bulunabilmektedir.
• Örn. Borellia burgdorferi 17 farklı
sirküler plazmite sahiptir.
• Plazmit tipleri
•
•
•
•
•
F-plasmidleri (Fertility)
R Plazmitleri (Resistance)
Col plasmitleri (bacteriocin)
Metabolik plasmitler
Virulans plasmitleri
Kaynaklar
• Madigan, M. T., Martinko, J. M., Bender, K. S., Buckley, D. H., & Stahl,
D. A. (2015). Brock biology of microorganisms (Fourteenth edition.).
Boston: Pearson.
• Madigan, M. T., Martinko, J. M., & Brock, T. D. (2006). Brock biology of
microorganisms (11th ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice
Hall.
• Willey, Joanne M., Linda Sherwood, Christopher J. Woolverton, and
Lansing M. Prescott. Prescott, Harley, and Klein's Microbiology. New
York: McGraw-Hill Higher Education, 2008. Print.
• Rocha, Eduardo P.c. "The Organization of the Bacterial Genome."
Annual Review of Genetics 42.1 (2008): 211-33.