genom projelerđ

GENOM PROJELERĐ
Doç. Dr. Hilâl Özdağ
Genom Projeleri
• Dizileme
• Klon kütüphaneleri
• Stratejiler
– Genom Dizilemesi
• Tekrar eden DNA dizileri
• Biraraya getirme (Assembly)
– PHRAP, PHRED,CONSED
• Bitiş
• Boşlukların kapatılması
(Ureta-Vidal et al., Nature Review Genetics 2003)
DĐZĐLEME
• Đlgilenilen DNA’nın altklonlanması
– Değişik “insert” boyutları
• Herbir klon
– Büyür, DNAsaflaştırılır
– Dizileme reaksiyonu yapılır
– Dizileme fragmentleri kapiller elektroforezle
ayrıştırılıp lazer eksitasyonu ile tanımlanır.
– Reaksiyon başına 500-1000 bç okuma yapılabilir
(bugünkü teknoloji ile)
Vektörler
insert
Çoklu klonlama
bölgesi
Vektörler
•
•
•
•
Plazmid (2kb)
Kozmid (40kb)
BAC (>= 100kb)
YAC (1Mb)
Kavramlar
• Fiziksel harita
– Örtüşmeyen klonlar ((non)-overlapping
clones)
• Genetik harita
– Moleküler belirteçler (marker)
Fiziksel harita
Genetik harita
Shotgun yaklaşımı
• Sanger et al., 1977
• bacteriophage λ genomuna uygulandı
(1980)
• 1980’lerde:- plazmid, kloroplast,
virusler, kozmidler
• 1990’larda:- mitokondri/BAC/bakteri
• Küçük prokaryotik genomlarda başarılı
Shotgun yaklaşımı
• Rasgele fragmentlerin
dizilenmelerinin ardından yapboz
misali biraraya getirilmeleri
• Bir genomdan örtüşen/kesişen birçok
fragmentler toplamak gerekir.
• Bir genom10x kez 500 bç’lik parçalar
halinde okunduğunda 106 bç’de 1
boşluk olur.
Shotgun yaklaşımı
• L boyundaki bir DNA fragmenti: Bu
fragmentin bir diğer kopyasını daha
bulabilmemiz için genomun 4L bç olması
gerekir.
• Rasgele diziler
– Đki okumanın 30 bç kesişmesi
– Beklenen 430 >>>> 1.2X1018 bç.
– 3 milyarlık bir genomda bu kesişmeyi
bulmak pek de kolay değil.
Shotgun yaklaşımı
•
DNA tekrar yapıları içerir
•
•
LINE
segmental duplikasyon (Samonte and
Eichler 2002)
Hiyerarşik Yaklaşım
Klon-Klon
• Genom 1.5Mb fragment’lere ayrılır
• Fragmentler BAC ve YAC’lara klonlanır
• Insertler > 100kb ve tekrar bölgelerinden
daha büyüktür.
• Bu şekilde klonlar örtüşen/kesişen
fragmentlerin tanımlanması ile bir kontig
haline getirilip dizilenir.
Hiyerarşik Yaklaşım
Klon-Klon
• Klon kontiglerin biraraya getirilmesi
– Klon parmakizi yaklaşımı
• Klonlanmış DNA fragmentinin yapısına dair
bilgi.
• Parmakizindeki örtüşmeler tanımlanabilir.
• Restriksiyon paternleri; Tekrar eden DNA
parmakizleri; Tekrar eden DNA PCR; STS
haritalama
Flow sorting: özgül kromozomlar
Watson ve Crick, May
Mayıs
ıs 1953
DNA
1865
Gregor Mendel
kalıtım kurallarının temellerini attı.
1953
James Watson ve Francis Crick 1962
yılında Nobel ile ödüllendirilen çalışmalarında
DNA’nın çift sarmal moleküler yapısını
açıkladılar.
1975-1977
Maxam-Gilbert ve Fred Sanger
DNA dizileme tekniğini geliştirerek Nobeli
kazandılar.
DNA
1990
Đnsan Genom Projesi başlatıldı.
ABD, Đngiltere, Japonya, Almanya, Fransa.
1996
Maya (S. cerevisiae)
genom projesi tamamlandı.
1998
Başkanlığını Craig Venter’ın yaptığı
Celera genom projesine başladı.
1998
DNA
Bir yuvarlak solucanın, C. elegans,
genom projesi nihayetlendi.
Gelişim biyolojisinde devrim açan bu organizma
ilgili çalışmaları başlatan bilim adamları
2002 yılı Nobel Tıp ödülünü aldılar.
2003
Đnsan genomunun dizilenmesi
planlandığı üzere bitirildi.
2003
Fugu cinsi Japon balıklarının genom
projesi sona erdi.
(Đngiltere, ABD, Singapur)
Mammals
Homo sapiens [NCBI 35]
browse | what's new | Vega
Pan troglodytes [CHIMP1]
browse | what's new
Macaca mulatta [Mmul 0.1]
browse pre! site
Mus musculus [NCBI m34]
browse | what's new | Vega
Other chordates
Gallus gallus [WASHUC1]
browse | what's new
Xenopus tropicalis [JGI 3]
browse | what's new
Danio rerio [WTSI Zv5]
browse | what's new | Vega
Other eukaryotes
Drosophila melanogaster [BGDP 4]
browse | what's new
Anopheles gambiae [MOZ 2]
browse | what's new
Apis mellifera [Amel 2.0]
browse | what's new
Takifugu rubripes [Fugu 2.0]
browse | what's new
Caenorhabditis elegans [WS140]
browse | what's new
Rattus norvegicus [RGSC 3.4]
browse | what's new
Tetraodon nigroviridis [TETRAODON 7]
browse | what's new
Saccharomyces cerevisiae [SGcurrent
browse | what's new
Canis familiaris [CanFam1.0]
browse | what's new | Vega
Ciona intestinalis [JGI 1.95]
browse | what's new
Bos taurus [Btau 1.0]
browse | what's new | pre! [Btau 2.0]
Ensembl
Monodelphis domestica [MonDom2]
browse pre! site