genomik_2

  • Upload
    tern89

  • View
    220

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/7/2019 genomik_2

    1/73

    Fiziksel harita eitleri

    Fiziksel haritalar genel tipe ayrlrlar:Kromozomal / sitogenetik haritalar,Radyasyon hibrid haritalar (RH), ve diziharitalar.

    Haritalarn znrlkleri arasndaki farklaronlarn birbirine yakn elementleri ayrma

    mesafeleriyle ilgilidir.

  • 8/7/2019 genomik_2

    2/73

    Fiziksel haritalar

    En dk znrlkteki fiziksel haritalar, boyanmkromozomlar zerindeki farkl bant tiplemesine gre yaplanKromozomal / sitogenetik haritalardr. Genetik balantharitalar gibi kromozomal haritalama organizma dzeyinde

    gzlenebilen zellikler yoluyla saptanmas iin kullanlr. Kromozom haritalar fiziksel mesafenin tayin edilmesi

    temeline dayandndan, fiziksel haritalar olarak kabuledilirler.

    Bantlar arasndaki baz ifti says sadece tahmin edilebilir.

  • 8/7/2019 genomik_2

    3/73

    Fiziksel haritalar

    RH ve dizi haritalar daha ayrntl haritalardr.

    RH haritalar balant haritalarna benzer ekildegenetik ve fiziksel markerler arasndaki mesafeyi

    tahmin eder- benzer ulu olanlar-.

    RH haritalar balant haritalarna gre markerlerarasndaki mesafeyi daha doru olarak salar.

  • 8/7/2019 genomik_2

    4/73

    Fiziksel haritalar

    RH haritalamas balant haritalarna benzer ekilde genetikmarkerlar arasndaki mesafeyi tahmin eder

    Ancak balant haritalamasndan farkl olarak markerlar doalrekombinasyon yerine radyasyonla indklenen krklarn

    oluumu ile ayrlrlar. Farkl dozlarda uygulanan radyasyon ile birbirine ok yaknolan markerlarn ayrlmalar znrl artrr.

    RH haritalamas dier genomik fragmentlerin haritapozisyonlarn belirleyi salann yan sra hemen her eitgenetik marker lokalize etmek iin kullanlr.

    RH haritalar polimorfik genetik markerlarn ender olduublgeler iin marker smarlamak iin ok yararldr.

  • 8/7/2019 genomik_2

    5/73

    Fiziksel haritalar

    En ayrnt fiziksel haritalar markerlarnarasndaki uzaklklar baz ifti olarakbelirlemeye yarayan dizi haritalardr.

  • 8/7/2019 genomik_2

    6/73

    Fiziksel haritalar

    Genetik haritalardan farkl olarak fiziksel haritalar,gerek DNA BRMLER (B) temeline dayal vebylece de dizileme iin uygun olan haritalardr.

    HPGnin fiziksel haritalama aamas genomik DNAktphanelerinin oluturulmas ve contigler(genomun devamllk gsteren paralarn tayanklon serileri) olarak adlandrlan stste gelenklonlarn tanmlanmas ve birleterilmesini kapsar

  • 8/7/2019 genomik_2

    7/73

    Fiziksel haritalar

    nsan genom projesinin balamasyla klonlama amalyksek kapasitedeki vektrlerin kullanm, kozmitler(minumum insert boyu 40kb) mmknd.

    nk, yzbinlerce kozmit klonun bir fizikselharitann birletirilebilmesi iin taranmas gerekliliinedeniyle byk insertleri klonlamaya yarayanvektrlere ihtiya vard.

    Genomik taslak zerinde stste getirme ve klonkontiglerini birletirme Iin ayn zamanda yeniyaklamlara da gereksinim vard.

  • 8/7/2019 genomik_2

    8/73

    Fiziksel haritalar

    Klonlama vektrleri teknolojisinde olduka bykinsertlerin klonlanmasna olanak veren artificialklonlama vektrleri gelitirildi.

    Bu vektrlerin ilki Yeast Artificial Chromosome (YAC) idi. 1Mbdan byk paralarn klonlanmasna olanak verirler

    Bylece genomun tmn kapsamak iin gerekli olan klonsaysn 10000 kadar azaltrlar

    Bunlarla birlikte YAClarn kullanm ile ilgili sorun kimerik

    insertleri (genomda uygun lokasyonlardan olmayan 2 ya dadaha fazla DNA parasn kapsayan insert) almaeilimleridir.

  • 8/7/2019 genomik_2

    9/73

    Fiziksel haritalar

    Bu nedenle dizileme iin kullanlacak sonfiziksel haritalarn yapmnda kullanlacakyksek gvenirlikli vektrler gerekti.

    Hem stabiliteleri hem de ksmen bykparalarn klonlanabilmesi (200-300 kb) iinkullanlabilmeleri nedeniyle BAC (Bacterial

    Artificial Chromosome) ve PAC (P1 ArtificialChromosome) lar seildi.

  • 8/7/2019 genomik_2

    10/73

    Fiziksel haritalar

    QuickTime and adecompressor

    are needed to see this picture.

    (a)YAC: TEL-telomer, TRP-triptofan sentezi iin seleksiyon

    markr, ARS-

    maya replikasyonOrijini, CEN- sentromer,LEU-lsin seleksiyon markr

    (b) BAC: CmR--antibiyotik direnGeni, oriS/repE- replikasyon

    Orijini, par A/parB-kopyaSaysn dzenleme

    dizisi

  • 8/7/2019 genomik_2

    11/73

    Fiziksel haritalar

    Fiziksel klonlarn kontiglerde birletirilmesi iingelitirilen eitli stratajilerin hepsi, uygun klonlarnstste gelmesine yneliktir.

    BU STRATEJLER: Kromozom walking

    RE fingerprinting

    Tekrarl DNA fingerprinting

    SST haritalamas

  • 8/7/2019 genomik_2

    12/73

    Fiziksel haritalar

    Kromozom walking

    Bu yntem pozisyonel klonlama iin yaygnolarak kullanlr ve klonlarn aamal olarak

    stste gelenlerin saptamak iin hibridizasyonproblar olarak kullanmn ierir.

    pozisyonel klonlama: genetik haritalamalarla

    daha nceden genomun belli bir blgesindeolduu saptanan genellikle hastalk genlerininmarkr olarak kullanmna dayanr.

  • 8/7/2019 genomik_2

    13/73

    Fiziksel haritalar

  • 8/7/2019 genomik_2

    14/73

    Fiziksel haritalar

    Kromozom walking

    Alternatif olarak her her klonun dizisine ait

    son blgenin dizisi primer ifti tasarlamak iinkullanlr ve bu primerler stste gelenklonlarn PCR ile saptanmas iin kullanlr

  • 8/7/2019 genomik_2

    15/73

    Fiziksel haritalar

  • 8/7/2019 genomik_2

    16/73

    Fiziksel haritalar

    RE fingerprinting

    Bu yntem klonlarn REler ile paralanmasesasna dayanr

    nemli sayda identik restriksiyon fragmentitayan tayan iki klon stste getirilir

    Ayrm yapmak iin kompleks bir uygulama

    olduu iin bilgisayar ortamndan yararlanmakgerekir.

  • 8/7/2019 genomik_2

    17/73

    Fiziksel haritalar

    Tekrarl DNA fingerprinting

    Restriksiyon fragmentlerinin Southern blotlar Alu gibigenom boyunca tekrarlanan diziler iin problanabilir

    Alu elementleri genomda 1 milyondan fazla kopyasvardr (4kbda 1), 100kb.lk tipik bir BAC klonunda 20-30 tekrarlar vardr.

    stste gelen klonlar hibridlenen bantlarn nemli bir

    ksmn tarlarPCR temelli fingerprint testleri tekrarl DNAlar iin de

    kullanlabilir

  • 8/7/2019 genomik_2

    18/73

    Fiziksel haritalar

  • 8/7/2019 genomik_2

    19/73

    Fiziksel haritalar

    RE fingerprinting

    Bu yntem klonlarn REler ile paralanmasesasna dayanr

    nemli sayda identik restriksiyon fragmentitayan tayan iki klon stste getirilir

    Ayrm yapmak iin kompleks bir uygulama

    olduu iin bilgisayar ortamndan yararlanmakgerekir.

  • 8/7/2019 genomik_2

    20/73

    Fiziksel haritalar

    Tekrarl DNA fingerprinting

    Restriksiyon fragmentlerinin Southern blotlar Alu gibigenom boyunca tekrarlanan diziler iin problanabilir

    Alu elementleri genomda 1 milyondan fazla kopyasvardr (4kbda 1), 100kb.lk tipik bir BAC klonunda 20-30 tekrarlar vardr.

    stste gelen klonlar hibridlenen bantlarn nemli bir

    ksmn tarlarPCR temelli fingerprint testleri tekrarl DNAlar iin de

    kullanlabilir

  • 8/7/2019 genomik_2

    21/73

    Fiziksel haritalar

    SST haritalamas SST (Sequence tagged site) PCR ile kolaylkla

    saptanabilen 100-200 b. uzunluunda ve genomdatek olarak bulunan dizilerdir. Eer iki klon ayn SSTpaylayorsa stste gelme esasna gre kotiglerinsaptanmas iin kullanlrlar

    Bir dizinin SST olabilmesi iin mutlak konumunun vebaz dizisinin bilinmesi gerekir. Ayrca bu dizi allan

    kromozomda sadece bir kere bulunmaldr.

  • 8/7/2019 genomik_2

    22/73

    STSlerin kaynaklar

    Expressed sequence tags (ESTs) ler cDNA klonlarnn analizi yoluyla eldeedilen ksa dizilerdir. cDNAlar ift iplikli bir DNAnn mRNAya evrilmesi ileelde edilirler ve anlatm yapan genleri temsil ederler. Bir EST eer bir genailesi ( Tm genler ayn ya da benzer dizilimdedirler) deil de zgn bir

    gene ait ise STS olarak kullanlabilir. Simple sequence length polymorphisms (SSLPs) uzunluk varyasyonugsteren tekrarl diziler serisidir. SSLPler polimorfiktir. Genetik ve fizikselharitalarn balantsnn yaplmasn saladklarndan deerlidirler.

    Random genomic sequences klonlanm genomik DNA ya da databankasndaki mevcut dizilerin rasgele seilip, dizilenmesi sonucu eldeedilirler.

  • 8/7/2019 genomik_2

    23/73

    Fiziksel haritalar

    SST haritalamas HPGde kontiglerin birletirilmesi iin en nemlistratejidir.

    NK, fiziksel bir referans harita ortalama 200 kb.lk aralkl 15.000 SSTmarkr ierir

    Bylece belli bir SST markr ieren klonlar kromozomlardaki mutlaklokasyonlarn gsteren referans haritalara yerletirilebilirler(demirlenebilirler)

    Baz SSTler polimorfik mikrosatellit dizileri ierdiklerinden genetikharitalar ile birletirilmeleri iin genetik markrlar olarak da i grrler

    cDNA klonlarndan trevlenenE

    STler (Ex

    pressed Sequence Taqs) isegenlerin pozisyonlarn saptamak iin kullanlrlar

  • 8/7/2019 genomik_2

    24/73

    Dizileme Stratejileri

    Tm genom projelerinin temeli zincir sonlanmadizilemesi teknolojisine dayanr.

    En kompleks dizileme cihazlar da kullanlsa 600-700nkleotidden uzun DNA paralarnn doru biimdedizilenmesi mmkn deildir.

    Bu nedenle PAC ve BAC gibi byk insert tayanvektrlerin (> 200kb) tadklar DNA kkparalara ayrldktan sonra dizilenmelidir

  • 8/7/2019 genomik_2

    25/73

    Dizileme Stratejileri

    Byk insertlerin kk paralara (1-2 kb)ayrlmas genellikle rasgele paralama ileyaplr.

    Ksalm paralar dizilenir Dizi bilgileri bilgisayara aktarlr

    stste gelen diziler aratrlr

    BirletirilirSHOTGUN DZLEME

  • 8/7/2019 genomik_2

    26/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    27/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    28/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    29/73

    Hiyararik Shotgun

    nsan Genom Projesinde Hiyararik Shotgunstratejisi uygulanmtr

    Hiyararik Shotgun stratejisi her bir BAC klonu(nun

    tad insert) iin teker teker uygulanmtr. Her BAC bu aamada fiziksel olarak dizilendii iin

    fiziksel referans haritasndaki pozisyonu kolaylklasaptanabilir.

  • 8/7/2019 genomik_2

    30/73

    Tm Genom Shotgun

    1999da insan genom dizilemesi amacyla kurulmu zelCelera firmas alternatif tm genom shotgun stratejisinikulland

    Bu stratejide shotgun dizileme tm genom iin uyguland

    Haritalama yatrm yerine 600-700 nkleotidlik diziokumalarndan tm genomun oluturulmas iinbilgisayarlarn gcnden yararlanld.

    lk kompleks hcresel genom iin tm genom shotguntekniini 1995de kullanan ve geerliliini kantlayan projesorumlusu Craig Venter bu tekniin kompleks karyotikgenomlardan Drosophila melanogasterin kromatin ksmnndizilenmesi ile HPG kapsamnda uygulad.

  • 8/7/2019 genomik_2

    31/73

    Tm Genom Shotgun

    Hzl data birikimine neden oldu

    Tekrarl ksmlarn dizilenmesi sorunu

    Harita ve dizi datalarnn her ikisine dayalolarak TASLAK harita Natureda 2000,yaynland.

    Dizileme 2003de tamamland.

  • 8/7/2019 genomik_2

    32/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    2003: Human Genome Projesinin TamamlanmasA VISION FOR THE FUTURE OF GENOMICS RESEARCHFRANCIS S. COLLINS, ERIC D. GREEN, ALAN E. GUTTMACHER &

    MARK S. GUYERNature, Vol. 422, No. 6934, April 24, 2003, p. 835-847.

  • 8/7/2019 genomik_2

    33/73

    A VISION FOR THE FUTURE OF GENOMICS RESEARCHFRANCIS S. COLLINS, ERIC D. GREEN, ALAN E. GUTTMACHER & MARK

    S. GUYERNature, Vol. 422, No. 6934, April 24, 2003, p. 835-847.

    3 TEMATK ALAN GENOMK - BYOLOJ GENOMK - NSAN SALII

    GENOMK - TOPLUMv t yl k sien lt l nl r1. Kaynaklar2. Teknoloji gelitiril esi

    3. Biyoinformatik4. ELSI5. Eiti

  • 8/7/2019 genomik_2

    34/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    35/73

    GENOMK - BYOLOJ

    nsan genomundaifrelenen bileenlerinkarlatrmal katalounun yaplmas

    Hcresel veorganizmadzeyindegenomunifreledii bileenlerin ilevlerininintegratif belirlenmesi

    Genomun yeni ilevler kazanmak zere

    nasl deitiininanlalmas

  • 8/7/2019 genomik_2

    36/73

    GENOMK - BYOLOJ:

    Aama 1 : Genomun %1-2si protein ifreler, ifreleme yapmayan(fonksiyonel elementler ieren) blgelerin katalounun yaplmas

    Aama 2:Genetik network veprotein sentez yollarnn cresel veorganizmedzeyindeetkilerininanlalmas, knock-out, knock-downyaklam, kk molekl inhibitrleri

    Aama 3:nsan genomunda kaltsal varyasyonunayrntl incelenmesi,SNPler, HapMap Projesi

    Aama 4: Trlerarasevolusyonel varyasyonmekanizmasnnanlalmas

    Aama 5:Genom bilgisininaratrma ve klinik amal kullanmn

    kolaylatrma kurallarnn gelitirilmesi

  • 8/7/2019 genomik_2

    37/73

    GENOMK - NSAN SALII

    Salk vehastalkta rol olan genlerin veevresel faktrlerlenasl etkiletiklerininbelirlenmesi

    Genom temelli diagnostik geliimi, ila cevab,erken tan, hastalklarndoru tans

    Genomik bilgiyi teraptik gelimelere evirecekkatalizrmetodlarn geliimi

  • 8/7/2019 genomik_2

    38/73

    GENOMK - NSAN SALII

    Aama 1:Hastalk ve ila cevabna genetikkatknn belirlenmesi iin robotikstratejilerin gelitirilmesi: oklu genetik vegenetik olmayan faktrler, alleller sorunu

    Haplotipharitalar ilepopulasyonlarhakknda bilgi

  • 8/7/2019 genomik_2

    39/73

    GENOMK - NSAN SALII

    Aama 2: Salk / hastalk direncine katksolan genetik varyantlarn belirlenmesi

    r:HNPCC mutasyonluolup, kolon kanserigeliimi olmayanlarnaratrlmas

  • 8/7/2019 genomik_2

    40/73

    GENOMK - NSAN SALII

    Aama 3:la cevab,erkentan vehastalk durumlarnnmoleklertaksonomisininaklanmasnda genomtemelliyaklamlarngelitirilmesi

    Hastalk riskine neden olan genetik varyasyonlarn kefi Hastalklarnklasifiyeedilmesiiinsomatik varyasyonlarnsistematikanalizi,epigenetikmodifikasyonlar, genanlatmmodifikasyonu (r:bellitipkanserler,nromuskulerhastalklar)

    Ayrntlmoleklertaksonomiileerkentan Iinetkinmetodlarn gelitirilmesir: SENTNEL METODU vucutsvlarndaproteomikanalizi,lkositlerdeki genanlatm,doku biyopsirneklerininilerimolekleranalizi

  • 8/7/2019 genomik_2

    41/73

    GENOMK - NSAN SALII

    Aama 4:Yeni terapotik yaklamlarngelitirilmesi iin genler vepathwaylerinanlalmas

    lalarnhedeflenebilecei ok fazla genvar. r:Gleevec

    Kimyasal genomik: tedavi amal kk

    molekl ktphaneleri

  • 8/7/2019 genomik_2

    42/73

    GENOMK - TOPLUM

    Genomik almalarn etik snrlarkapsamnda yaplmas iin kurallarnbelirlenmesi

    Genomik etkisinin analizi Irk,

    etnik kken,

    akrabalk,

    bireysel ve grup tanmlamalar,

    zellikler ve davranlarda salk, hastalk venormalite kavramlar

  • 8/7/2019 genomik_2

    43/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    2003: ENCODE Programnn Balamas ENCyclopdia OfDNA Elements (ENCODE) AMA: Genomdaki tm protein kodlayan ve protein kodlamayan, fonksiyonel

    elementlerin (gen anlatmnn dzenlenmesinde nemli etkileri olan, kromozomyapsn ve ilevini belirleyen, genlerin alp kapanmasnda sinyal rol olan junkDNA da denilen DNA dizileri) dier fonksiyonel DNA elementlerinin de

    haritanmas da kapsamaktadr nsan salnn genetik temelinin anlalmas, hastalklardan korunma ve tedaviye

    ynelik almlar salayacaktr 2007 Eyllde 1.faznn tamamlanmas dnlyor ENCODE-HapMap ilikilendirilmesi

    10 HapMap-EnCODE blgesinin 48 farkl bireyde yeniden dizilenmesi (16 Yoruba,16 CEPH, 8 Han Chinese, and 8 Japanese) ve 30,000 SNPninbulunmas

  • 8/7/2019 genomik_2

    44/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    2003: Erken yalanma geninintanmlanmas Hutchinson-Gilford progeria syndrome (HGPS), bilinen ad

    progeria, 1/8 milyon sklk

    Tan ve tedavisi yok, 5 -10 kat hzl yalanma Kromozom 1deki geninde tek nkleotid deiimine bal

    hastalk geliimi Genini tanmlanmasna balolarak DNA temelli tan

    Yeni doanda tan / hastalnaratrlmas

  • 8/7/2019 genomik_2

    45/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    2004: FDAin ilk Microarray onaylamas Roche AmpliChip Cytochrome P450 test

    sistemi Affymetrix GeneChip Microarray

    donanm ile hastalara kiisel zelliklerinegreetkin ila vedoz uygulamalarnaolanak verdi

  • 8/7/2019 genomik_2

    46/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    2004: nsan Genomununnce Analizi 20,000-25,000 gen Az gen - ok ilev ilikisi: 1 insan geninden

    yaklak farkl rn 2.85 milyar nkleotidin 341 akla dizilenmesi (%99) -Her 100,000 bazda 1 hata-

    19,599 protein ifreleyen gen, 2,188 proteinifreleyen genlerle ilikili dierDNA segmentleri

  • 8/7/2019 genomik_2

    47/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    2005: HapMap Projesinin Tamamlanmas The International HapMap Consortium un insan genetik varyasyon katalounu

    yaynlamas Astm, kanser, diyabet, inme mental hastalklar ve kalp hastalklar gibi yaygn

    hastalklarla ilikili genlerin, infektif ajanlar, alar, ilalar ve eitli evreselfaktrlere cevabn kiiden kiiye gre deiik olmasndan sorumlu

    varyasyonlarnn saptanmasna (SNPlerin haritalanmasna) olanak vermekte tan ve tedavi kiiye zg ila gelitirilmesinin yolu almakta

    Kanada, in, Japonya, Nijerya ve ABDdenpopulasyon analizi Faz I HapMap 1 milyondan

    fazla genetik markr

    Faz II HapMap 3 milyondan fazla genetik markr

  • 8/7/2019 genomik_2

    48/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    Projenin nemi her DNA varyasyonunun bamsz olarak nesilden nesile gemesinden okkromozomlar zerindeki bir seri varyasyonun blok halinde sonraki nesile aktarlmasgereine dayanr

    Herhangi iki birey arasndaki DNA benzerlii %99.9 ok kk orandaki varyasyon (SNPler) hastalk riskini nemli derecede etkilemekte Ayn kromozom zerinde bulunan komu SNPler blok halinde dle geerler

    Bir bloktaki SNP

    biimi haplotip olarak adlandrlr. Genomun yaklak %65-85i 10.000 baz ya da daha uzun olan haplotip bloklarndabulunmakta

    Bloklarda ok sayda SNP bulunabilir, ama birka haplotipi tanmlamak iin yeterlidir HapMap bu haplotip bloklarnn ve haplotiplerin ayrt edilmesi iin zgn olan SNPlerin (tag

    SNPler) haritalanmasdr HapMap projesi, kabaca 500.000inin tag SNP olduu 10 milyon SNP arasnda bir fenotipten

    sorumlu olan bulmak iin tm genomun taranmasna gerek olmad Iin avantajl

  • 8/7/2019 genomik_2

    49/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    50/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    BAZI YAYGIN HASTALIKLAR N GENETK RSKFAKTRLER

    Tip 1 diyabet (human leukocyte antigen (HLA5), insulin6 and CTLA4

    Alzheimers disease (APOE)8

    Derin ven trombozu (factor V)9 Enflamasyonlu barsak hastal(NOD2 ve 5q31) Hipertriglisidemi (APOAV)13

    Tip 2 diyabet (PPARG)14,15

    izofreni (neuregulin 1)16 Astm (ADAM33)17,

    nme(PDE4D)18 Miyokart infarks (LTA)19

  • 8/7/2019 genomik_2

    51/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    52/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    53/73

    nsan Genom Projesi SALIK 1998-2007

    2006: Kanser Genom Atlas Projesinin (TCGA) Balamas NCI (National Cancer Institute) ve NIH a balNHGRI (National Human Genome

    Research Institute) eitli kanser tiplerine zel genlerin tanmlanmas 9 yl srmesi bekleniyor 1.35 milyar $ bte Wellcome Trust Sanger Institute 2001de 378 kanser rneinde 20 genin analizini

    balatt B-RAFgeninin %70 melanoma vakasnda mutant mutasyon sonucu fazla retilen MEK in RNAi yaklam ile tedavisi 5 yl sonra klinik uygulama

    Gleevec kronik miyeloid lsemi iin mutant BCR-ABLgenlerinin inhibitr olarak

    kullanlyor Herceptin, reseptr protein HER2yi basklamak Iin meme kanserinde baarylakullanlyor

  • 8/7/2019 genomik_2

    54/73

    Mapping the Cancer GenomePinpointing the genes involved in cancer will help

    chart a new course across the complex landscape of human malignanciesBy Francis S. Collins and Anna D. Barker, Scientific American.com, March, 2007

    Kanser hcresi genomunda kanserle ilikili anlamsz mutasyonlarntanmlanmas zor, nk: ayn tip kanserlere ait tmrlerdeki genetikvaryasyonlar farkl

    Ayn organ ve ayn dokudaki kanserlerdeki genetik varyasyonlar bireydenbireye deiiyor

    2006da beyin, akcier veovaryumkanserleri ile allmaya baland 6 merkez tmr rneklerinde dizi deiimlerini kapsamayan kromozom

    yeniden dzenlenmeleri, kopya says deiimleri, epigenetik deiimlerebal gen anlatm dzeyindeki farkllklar belirleyecek.

    1500den fazla tmrde 2000den fazla gendeki genetik deiiklikler

    analiz edilecek (hcre siklusu genleri, tirozin kinaz, fosfatazlar vb.)

  • 8/7/2019 genomik_2

    55/73

    0

    200

    400

    600

    800

    10001200

    1400

    1600

    1800

    2000

    1981

    1982

    1983

    1984

    1985

    1986

    1987

    1988

    1989

    1990

    1991

    1992

    1993

    1994

    1995

    1996

    1997

    1998

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    2005

    Cumulative Pace of Disease Gene Discovery 1981-2005

    Year

    Number

    of Genes

    Associatedwith

    Disease

    Source: Online Mendelian Inheritance in Man

  • 8/7/2019 genomik_2

    56/73

    Gene Discoveries for Common Complex Diseases

    NIH Research Initiatives

    Human

    Genome

    Project

    Completed

    Human

    Genome

    Project

    Begins

    HapMap

    Project

    Completed

    Genes and

    Environment

    Initiative

    Launched

    Genetic

    Association

    Information

    Network

    Launched

    HapMap

    Project

    Initiated

    The Cancer

    Genome

    Atlas

    Launched

    YR 90 91 92 93 94 95 96 97

    98

    99 00 01 02 03 04 05 06 07

  • 8/7/2019 genomik_2

    57/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    58/73

    GENOMK-MKROPLER

    1. DNA Analiz ipleri

    2. Gen Anlatm Analiz ipleri

    3. Gen Dzenlenmesinin Analizine Ynelikipler

  • 8/7/2019 genomik_2

    59/73

    DNAAnaliz ipleri

    Genom apnda SNP analizleri

    Hedeflenmi genotipleme ve

    Yeniden dizileme

    r:Genom apnda SNP analizleri kategorisindekiGenome-Wide Human SNP Array 6.0, 906.600adet SNP ve kopya says varyasyonunu belirlemeyeyarayan 946.000den fazla sayda prob ieren 1.8

    milyon genetik markr tar.

  • 8/7/2019 genomik_2

    60/73

    Gen Anlatm Analiz ipleri

    3 u zerinde odaklanm olanlarndanHuman Genome U133A 2.0 Array insanbiyolojisi ve hastalk sreleri ile ilgili 14.500

    adet iyi karakterize edilmi insan geninitamakta

    Human Cancer G110 Array kanser

    aratrmalar iin kullanlan 1.700 insan geninitamakta

  • 8/7/2019 genomik_2

    61/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    62/73

    DNA ipleri

    cDNAnn karakterizasyonunu salar.

    Birka cm2lik kat (cam, nitroselloz, silikon) biryzeyde binlerce (10000den fazla) hibridizasyonun

    ayn anda gereklemesini salayan mikrodizilimleri(microarray) mmkn klar.

    ipteki problarla hibridize olan cDNA miktar zel birscanner (laser) aracl ile bilgisayara aktarlr.

  • 8/7/2019 genomik_2

    63/73

    DNA ipi

    nsan p53 tmor supressor genindekimutasyonun gen ipi ile belirlenmesi

  • 8/7/2019 genomik_2

    64/73

    DNA ipi

    (a)ve(b) insan kanser hcrelerindenizole edilmi P32 ile iaretlicDNAlarn 588 insan ESTsiile hibridizasyonunu gste-ren otoradyogramlar

    ve(d) otoradyogramlarn laserscanningi ve bilgisayaranalizi, gen ekspresyonun-daki deiiklikler

    dk yksek

  • 8/7/2019 genomik_2

    65/73

    Mikroip uygulamalar

    Atipik ila metabolizmasna sahip hastalarda mutasyontaramas iin P450-2D6 mikroaray temelli test sisteminingelitirilmesi (Tm Bioscience)

    siRNA teknolojisinin (gen sessizlemesinin RNAlar ilesaptanmas) optimize edilmesi, siRNAlarn gen sessizletiricietkilerinin tm genom dzeyinde incelenmesi ve kliniketkilerinin belirlenmesi (Affymetrix & Venlo, Qiagen)

  • 8/7/2019 genomik_2

    66/73

    Mikroip uygulamalar

    infektif hastalklarn RNA temelli tans, antiviral,antibakteriyal hastalklara kar ila gelitirilmesi vepatojenlere duyarl sensr oluturulmas (ISISFarmastik)

    r: SARS coronavirus, West Nile virus, Monkeypoxvirus, ilaca direlibakteriler

    Yeni bir SNP genotipleme teknolojisinin gelitirilmesi(GENE-CHECK)

    SNP genotipleme sonularnn mikroaraylere aktarlarak, hastalk tans, iladuyarllk testleri ve ila hedeflemelerinin yaplmas

  • 8/7/2019 genomik_2

    67/73

    Mikroip uygulamalar

    Pediatrik lseminin tiplendirilmesi iin HG-U133 A ve Bmikroaraylerinin gelitirilmesi (Affymetrix)

    ALL (Akut lenfoblastik lsemi)nin alt tiplerinin belirlenmesi tedaviemas iin ok nemli. Mevcut tiplendirme ya, akyuvar says,

    lsemik hcre genetii vb. kriterlere gre yaplyor. HG U133A ve B mikroarayleri ile 7 ALL alt tipi belirlendi (Blood,

    2003).

  • 8/7/2019 genomik_2

    68/73

    Mikroip uygulamalar

    Yeni gelitirilmi bir mikroaray (HG-U133 plus 2.0) iletranskript analizi yaplmas (Affymetrix)

    Yaklak 50.000 transkriptin her biri iin 22 farkl prob ile hibridizasyon testiyaplarak anlatm dzeylerinin belirlenmesi hedefleniyor.

    Poligenik hastalklarda mikroip uygulamas Poligenik hastalklarda etkin olan RNA mesajlarnn llp, tanmlanmasn

    mmkn klan Gen anlatm seri analizi (SAGE) ve Massive Parallel SignatureExpression (MPSS) teknikleri ile bu hastalklarla ilikili elemanlar belirlemekiin gelitirilen yeni mikroip teknikleri

  • 8/7/2019 genomik_2

    69/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    70/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    71/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    72/73

  • 8/7/2019 genomik_2

    73/73