|
|
#1
8 December 2008, 10:51
|
|||
|
|||
Mutasyonlar
Mutasyonlar
Mutasyon canlınım genomunda beliren bir değişmedir. Genomu oluşturanda kromozomlar-daki DNA’ların tamamı olduğuna göre mütasyonu “canlının DNA’sının kantitatif(nicel) ya da ka-litatif (nitel)olarak değişmesidir.” Şeklinde tanımlamak mümkündür.Mütasyonlar çok çeşitlidirler. Ancak, gruplar altında toplanarak incelenebilirler. Önce çok hücrelilerde somatik ve germinatif mütasyon olarak iki kısma ayrılırlar. Somatik mütasyon , canlının vücut hücrelerini ilgilendirdiği için süresi canlının ömrü kadardır. Alt kuşaklara geçemez. Ergin insan karaciğerindeki hücrelerde kromozom sayısı 8 x n’e kadar ulaşmaktadır (oktabloid). Somatik mütasyonları hücre yaşlanma-sından sorumlu tutanlar da bulunmaktadır. Germinatif mütasyonlar ise, gamet yapımcı organlarda (memelilerde testis ve ovaryum) meydana gelir ve döllenme ile altkuşaklara geçebilir. Mütasyon denilince ilk akla gelen ve burada üstünde durulan da bu ikinci çeşididir. Mütasyonları genel olarak 4 ana grupta toplamak mümkündür. 1) Kromozom sayısında olan değişmeler 2) Kromozom yapısındaki değişmeler 3) DNA çifte sarmalının baz yapısındaki değişmeler (Nokta Mütasyon) 4) Stoplazmik kalıtımdaki değişmeler (mitokondri, kloroplast DNAları) Virüs ve bakterilerde bir genom molekülü dikkate alındığında, I. grup mütasyonlar sadece ökaryotları kapsar. 1)Kromozom sayısının değişmesi Her canlı türünün kendine has bir kromozom sayısı vardır ve genelde bu sayı sabittir. An-cak, bazı durumlarda, türün bazı bireylerinde kromozom sayılarında sapmalar olabilmektedir. Can-lı türünün karekteristik kromozom sayısı 2n ise (buradaki n, türün gametlerindeki habloid kromo-zom sayısını göstermektedir), değişme n’ nin katları şeklinde (n,2n,3n,4n...) olabildiği gibi, diploid (2n) organizmada 2 adet bulunan her bir kromozomdan (homolog kromozomlar) 0,1,3,4... adet de bulunabilir. Bunlardan birincisine euploidi), ikinci çeşidine ise aneuploidi (anöploidi) denilir. A-Euploidi a) Monoploidi (haploid): Bireyin vücut hücrelerinde gamet hücreleri kadar (n) kromozom taşı-maları durumudur. Bazı canlılarda doğal olarak görülen bu durum , insan için hayatla bağdaşma-maktadır. b)Poliploidi: Vücut hücrelerinin n’nin katları şeklinde 2n’den fazla olmaları durumudur. Autopo-liploidi ( otopoliploidi), allopoliploidi, endopoliploidi gibi çeşitleri vardır. Bunlardan birincisi, n’nin katlarının tamamının aynı bir türe ait olduğunu, ikincisi genomun belli bir kesiminin başka bir türden geldiğini, üçüncüsü ise, kromozomların bir hücre çekirdeği içinde, hücre zarı kaybol-madan katlanarak arttığını (politeni, endoredublikasyon..) tarif eder. B- Aneuploidi Homolog kromozomlarının her birinden 2 adet bulunacağı yerde bunlardan birinin ya da birkaçının ikinin altında (0,1) ya da üstünde (3,4, ...) bulunmasıdır. Buna göre bir organizma nül-lizomik (0),monozomik (1), ya da polizomik (≥3) olabilecektir. Trizomi: 2n +1, tetrazomi:2n+2. Diploid sayısının birkaç kromozom altında olanlara hipodiploidi, 2n’nin birkaç kromozom üstün-de olanlara da hiperdiploidi denilir. 2) Kromozom yapısının değişmesi Türlerin kromozom sayıları kadar kromozomlarının şekilleride çok değişik olabilir. Her türün kromozom kuruluşunu , bu kromozomların sayı ve şekilleri belirler. 46 adet kromozom bulundurma sadece insana özgü bir özellik değildir. Bu kadar sayıda kromozom taşıyan başka canlılar da vardır. Ancak bunlardan herbirinin kromozom şekilleri ve üstünde taşıdıkları genler birbirlerinden çok farklıdır. Her türün kendine özgün kromozomlarını belli kıstaslara göre dizip numalandırmak mümkündür. Bir mütasyonla bu kromozomlardan biri ya da birkaçı, karekteristik yapılarını yitirebilirler. Böylece yapısal kromozom anormallikleri ortaya çıkar.Bunları kabaca delessiyon dublikasyon, translokasyon, inversiyon, izokromozom ve halka kromozom şeklinde belirtmek mümkündür. Delessiyon Bir kromozomun belli bir kesiminin koparak kaybolmasıdır. Kaybolan parça yaşam için vaz-geçilmez genleri taşıyorsa ve bu genlerin de sağlam allelleri diğer homolog kromozomda bulunmuyorsa, canlı gelişimi daha ilk evrelerinde duracaktır. Diğer taraftan,homolog kromozomlardan birinde baskın (dominant) geni taşıyan parça delessiyona uğramışsa, diğer kromozomda bulunan allelde çekinik (resesif) ise , bu gen baskının bulunmadığı bir hücrede baskın bir gen gibi fenotipte kendisini gösterecektir. İç kısımlardaki bir delessiyon için iki adet kırık olması ve ortadan ayrılan parça-dan hemen sonra yeniden kaynaşma gereklidir. Santromeride olmayan kırık kromozom parçası, bir sonraki bölünmede iğ ipliklerine de tutunamayacağından çekirdek dışında kalıp yok olacaktır. Dublikasyon Diğer yapısal kromozom anomalileri kadar zararlı görülmemektedir. Çoğu canlıların somatik hücrelerinde her kromozomdan iki adet bulunması da kendiliğinden var olan bir dublikasyondur. Bu da hücre içinde her genden en az iki adet bulunmasının faydasını işaret eder. Dublikasyon homolog kromozomlar arasında geçen bir traspozisyon sonucu oluşur. Tandem (123434567) ya da ters tan-dem (123443567) şeklinde olabilir. Translokasyon Homolog olmayan kromozomlar arasında geçer(Homolog kromozomlar arasında geçmesi durumunda, olsa olsa dublikasyon ya da delessiyon olabilecektir). Bir kromozomdan kopan parçanın bir diğerine eklenmesidir. Her iki kromozomda da kırılmalar gereklidir. Eğer bu iki ayrı kromozomdan kırılan parçalar karşılıklı olarak yer değiştirerek kaynaşmışlarsa buna “karşılıklı translokasyon” denilir. Bir diğer translokasyon çeşidi ise transpozisyon dur. Homolog olmayan iki kromozomdan birinde 2, diğerinde 1 kırılma olur. İki kırık arasında kalan kromozom parçası, bir kırık taşıyan kro-mozomun arasına sıkışır/yapışır. Bu tür araya parça sıkışmasına insersiyon(araya girme) denilir. İnversiyon Bir kromozomda oluşan iki kırık arasındaki parça delessiyona uğramayıp, kendi üstünde 180 derece dönüp, yeniden kromozom içindeki yerine yapışırsa inversiyon gerçekleşmiş olur. Parasantrik ve perisantrik olarak iki çeşittir. Parasantrik inversiyonda kromozomun kaba görüntüsü değişmez. Perisantrik inversiyonda ise değişebilir. Halka (ring)kromozomu Delessiyon ve inversiyonda olduğu gibi bir kromozom üstünde geçen bir olaydır. Halka kro-mozomunun oluşması için bir kromozomun iki ucundan iki parçanın kopması (delessiyon) gerek-lidir. İki taraftan kopmuş kromozom uçları yapışkanlık da kazanmış olarak, birbirlerine tutunurlar. Böylece halka yapılı bir kromozom ortaya çıkmış olur. İki ucundan ayrılan parçalar da kaybolurlar. Halka kromozomunu delessiyon konusunda işlemek de mümkündür. İzokromozom Metafaz sonunda herhangi bir kromozomun, kısa ve uzun kolları ile birlikte, simetrik olarak bölüneceği yerde, santromer bölgesinde asimetrik biçimde bölünmesi sonucunda oluşur. Böylece, kutuplardan birine sadece kısa koldaki kromatidler giderken ( izokromozom p), diğerine de sadece uzun koldaki kromatidler taşınır (izokromozom q). ip de, uzun koldaki genler hiç bulunmazlarken, kısa koldaki genler çifterli halde bulunurlar. qi için de bunun tersi söz konusudur. Böylece bir izokromozom, hem delessiyon, hem de dublikasyon gösterir. ( Örnek: izokromozomlu Turner sendromu) 3) Nokta mütasyonlar Diğer mütasyonlarda olduğu gibi doğal ya da yapay olarak ortaya çıkabilirler. Doğal nokta mütasyonlarının en önemli kaynağı, bazların kendi kendilerine tautomer(totomer) izomerler vere-rek, farklı bazlarla eşlenebilir duruma gelmeleridir. DNA içinde, adeninin 6. Amino grubu, timinin 6. Keto grubuna hidrojen verici özellik gösterir. Adeninin 1. Azotuda timinin 1.azotundan hidrojen alıcı durumda bulunur. Ancak, çok az da rastlansa bazı durumlarda adeninin 6. Karbonundaki amin grubu, totomerizasyonla imin durumuna geçer. Bu imin bir hidrojen alıcısı, 1. Azotda hidrojen veri-cisi olur. Bu durumda, normal olarak timinle eşleşmesi gereken adenin, ancak sitozinle eşlenebilir duruma gelmiştir. Fiziksel mütajenler Bunlardan en çok bilinenleri, a) elektromanyetik ve b) parçacık ışınımlarıdır. a) Elektromanyetik ışınımlar da iyonlaştırıcı olanlar ve iyonlaştırmayanlar olarak iki grupta incelenirler. İyonlaştırmadan mütasyon yapan elektromanyetik ışınım denildiğinde ilk akla gelen ültra viole (UV) = morötesi ışınlarıdır. UV, DNA’da bir iplikçikte yada iki farklı iplikçikte bulunan komşu primidinlerin (T,C) birbirleri ile reaksiyona girip, dimer yapmalarına neden olur. Böyle bir DNA’nın normal replikasyonu da mümkün olmaz. Hücredeki DNA onarım mekanizması da yetersiz kaldığında, bu hücreler ölerek yok olurlar. Ancak, bunların yerini almak için çoğalmaya zorlanan hücrelerde spontan mütasyonlar ve kanserleşme riski de artar. DNA replikasyon sayısı arttıkca hata olasılığı da artar. Xeroderma pikmentosum’lu hastaların sonunda cilt kanserine yakalanmaları bu duruma bir örnektir. İyonlaştırıcı elektromanyetik ışınımlar da artan enerji düzeylerine göre X,γ ve kozmik ışın-lar olarak sıralanırlar. İyonlaştırıcı elektromanyetik ışınımlar, adından da anlaşılacağı gibi, hücre içinde çok reaktif olan iyonlarla serbest kökleri oluştururlar. Bu iyon ve serbest kökler de DNA’ daki baz ve deoksiribozla reaksiyona girerek onların yapılarını değiştirirler. Kromozomlarda kırık-lar oluştururlar. İn vitro ortama ekilmiş insan fiproblastlarını X ya da γ ışınlarına tutarak, mik-roskopta metafaz kromozomlarının kırıklarını görmek mümkündür. b)Parçacık karekterli ışınımlarının belli başlıları, β- (hızlandırılmış serbest elektron), β + (hız-landırılmış serbest pozitron), p+ (hidrojen çekirdeği),nº (nötron),α+2 (Helyum çekirdeği) ve değişik izotop çekirdekleri olarak bilinirler. Bu sayılan parçacık karekterli ışınımların tamamı da iyonlaş-tırıcı elektromanyetik ışınımlar da olduğu gibi hücre içinde iyon ve serbest kökler oluşturur. nº lar, kararlı elementlerin çekirdeklerine yerleşip,onları çevrelerine iyonlaştırıcı ışınım salan birer radyoizotop yaparlar, Gerek dalga karakterli (elektromanyetik)iyonlaştırıcı,gerekse partikül yapılı iyonlaştırıcı ışınımlar, alındıkları dozlara göre, canlının bir kaç saat içindeki ölümünden tutun da birkaç yıl sonrasında bağışıklık (immün) yetmezliği ya da kanserden ölüm gibi sonuçlara yol açabilirler. Sonuç olarak,nokta mütasyonlarında: 1- Bir baz çifti diğeri ile değişebilir(süpstitüsyon). Sonuçta, sense(stop kodonu→aa kodonu), missense(bir aa kodonu→başka bir aa kodonu) , nonsense(bir aa kodonu→ stop kodonu) mütasyonlar oluşur. 2- Bir baz çifti dellessiyona uğrayabilir. 3- Bir baz çifti gen içine fazladan katılabilir(insersiyon = addisyon) 1) Baz çiftlerinin değişmesi de iki türlü olabilir. Pürin pürinle, pirimidin de primidinle de-ğişmişse tranzisyon, pürin primidinle, primidin de pürinle değişmişse tranversiyon’dan söz edilir. 2) Gen içinde bir baz çifti delessiyona uğradığında, kodonlar üçlü olduklarından, bu deles-siyondan sonraki tüm kodonlar değişecek, sentezlenen polipeptid de büyük olasılıkla fonksiyonel olmayacaktır. 3-) İnsersiyon = addisyon’dan sonra da tüm kodonlar (tripleler) bozulacağından, burada sentezlenen polipeptid fonksiyonel olmaya bilecektir (2. ve 3. şıktakiler çerçeve kayması mütasyonlarına neden olurlar). 
|
Normal
