SAĞLIK ve GENETİK

Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin

bilinçlendirilmesi

« Genetik bilgiden hastaların ve ailelerin

yararlanması için tüm sağlık çalışanları insan

genetiğinin temelinde yatan prensipleri

anlamalıdır»

2

Sadece hastaya değil aileye de odaklanır

Temelinde genetik olsun olmasın detaylı bir aile

öyküsünün alınması gerekir.

Neden gereklidir?

Teşhiste önemlidir

Problemin kalıtsal bir hastalık olduğunu gösterebilir

Hastalığın doğal seyri konusunda bilgi verebilir

Kalıtım şeklini aydınlatabilir

Kalıtım şeklinin tanımlanması,

Ailenin diğer bireylerinin riskini hesaplama imkanı verir. Hastaya ve aileye uygun önleyici hizmet ve danışma sunulabilir

3

GENETİK;

Organizmalardaki kalıtım ve çeşitliliği inceler.

İNSAN GENETİĞİ;

İnsanlardaki kalıtım ve farklılıkları inceleyen bilim dalıdır.

TIBBİ GENETİK;

Tıbbi uygulama ve araştırmalarda önemi olan genetik farklılıkları inceler

PRENATAL TANI VE GENETİK

Doğum öncesi kalıtsal hastalıkları veya anomalileri genetik yöntemlerle tespit ederek hastalığın yönü ile ilgili öngörüde bulunur.

4

GENETİĞİN DİĞER ALANLARI

Sitogenetik;

Kromozomları çalışır

Moleküler Biyokimyasal Genetik;

Genlerin yapı ve fonksiyonlarını çalışır

Genomiks;

Genomun organizasyon ve fonksiyonunu çalışır

Popülasyon Genetiği;

Genetik farklılıkları ve allel sıklıklarını belirleyen faktörleri çalışır

GENETİĞİN DİĞER ALANLARI

Gelişim Genetiği (Developmental Genetic);

Gelişmede genetiğin rolünü çalışır

Klinik Genetik;

Hasta tanı ve bakımında genetiğin rolünü çalışır

Genetik Danışma;

Hastaya psikolojik ve eğitim desteği ile birlikte

genetik risk bilgilerini sağlayıp, hasta ve ailelerin

bakımı ile ilgili çalışır.

Tıbbi Genetik alanında çalışan bireyler yani tıbbi

genetikçiler;

Laboratuvar tanısı yoluyla topluma hizmet verirler. Bu

hizmetler;

- Genetik hastalıkların tanısı,

- Taşıyıcı testleri,

- Doğum öncesi tanı,

- Hayatlarının daha geç dönemlerinde hastalık geçirme

riski olan kişilerin erken tanısı

TEMEL KAVRAMLAR

Genetik materyal (DNA) genlere ve kromozomlara nasıl

organize olur?

Organize olan genetik bilgi sonraki nesillere nasıl

aktarılır?

Gen yapısı, çalışması, DNA replikasyonu ve gen

ekspresyonu nasıl gerçekleşir?

Genetik bilgi DNA’dan RNA’a ve proteine nasıl aktarılır?

Bu sistemler üzerine mutasyonların etkisi nedir?

Şu anki genetik teknolojiler nedir?

KROMOZOMLAR

Kromozom kelimesi Yunanca renk (chroma) ve vücut

(soma) kelimelerinden köken alır.1800’lerde bilim

adamları tarafından boyanan hücre nükleusunda ilk kez

renkli olarak gözlenmiştir. Bu iplik benzeri yapılar tüm

hücrelerin nükleusunda vardır ve ebeveynden yavrulara

aktarılan kalıtımın temel birimidir.

KROMOZOMLAR

Kromozomlar çift

zincir DNA

molekülünden

meydana gelir ve

histon proteinleri

etrafında

sarılırlar.

KROMOZOMLAR

Histon proteinleri + DNA ipliği Kromatin

Kromozomlar hücre içinde 2 formda bulunur:

Kapalı (condensed - yoğun)

Açık (relaxed – gevşek)

KROMOZOMLAR

Hücre bölünmeden

önce her bir

kromozom duplike

olur (çift kopya).

Kromozomun her bir kolu kromatid adını alır.

KROMOZOMLAR

Hücre bölünmesi süresince her iki kromatidin DNA’sı

histon proteinleri etrafında sıkı sarılır. Bu şekilde

hücre içinde kromozom hareketi kolaylaşır. Bu yoğun

formdaki kromozomlar ışık mikroskobu altında görülür.

Giemsa boyama (G-bantlama) sonrası kromozomlar

büyüklük ve bantlarının özelliklerine göre

tanımlanabilir (1, 2, 3, X, Y…..gibi). Kromozomlar

kondanse (yoğun) formdayken transkripsiyon (DNA’nın

RNA’a çevrimi) gerçekleşemez.

KROMOZOMLAR

Kondanse durumda kromozomların pek çok özelliği

gözlenebilir. Kromozomların kolları arasındaki dar bölge

sentromer adını alır. Kromozom 2 kromatidli haldedir.

Hücre bölünmesi sırasında (mitoz ve mayoz) iğ ipliklerine

kinetekor denilen sentromerlerin etrafındaki özel bölgeleri

ile bağlanırlar. Bu şekilde hücrede hareket edebilirler.

Her bir kromozomun uçları telomer adını alır. Bu bölgeler

kısa DNA dizilerinden oluşur. Bu diziler pek çok kez

tekrar eder ve protein kodlamazlar.

KROMOZOMLAR

Telomerlerin görevi kromozom uçlarını korumaktır.

Telomerlerin kısalması yaşlanma ve kanser ile

ilişkilendirilmiştir. İnsanlar bir somatik (vücut) hücrede

her bir çifti bir ebeveynden gelen 23 çift farklı

kromozoma sahiptir. Bunlardan cinsiyet kromozomları

dışındaki 22 çift otozomal kromozomlar (1-22) adını alır.

Kalan bir çift cinsiyet kromozomu ise gonozomal

kromozomlar (X ve Y) adını alır. İnsanlarda cinsiyet Y

kromozomunun varlığı ya da yokluğu ile belirlenir. Dişiler

XX, erkekler XY kromozomlarına sahiptir.

KROMOZOMLAR

Y kromozomu olmadığı zaman embriyonik gelişim dişi

gelişimi yönünde ilerler. Y kromozomu varlığında gelişim

sadece bu kromozom üzerinde bulunan SRY (Sex-

determining region Y) geni etkisi ile erkek gelişimi yönünde

ilerler.

KROMOZOMLAR

Somatik hücreler her bir kromozomun 2 kopyasını içerir

diploid olarak isimlendirilir ve kromozom sayısı 2n’dir.

Fertilizasyon için özelleşmiş hücreler gamet (sperm,

yumurta) adını alır. Bu hücreler haploid sayıdadır (n).

Haploid gametler fertilizasyon sonrası diploid (46) sayıya

ulaşır. Biri anne biri baba kaynaklı olmak üzere…

18

e

HÜCRE BÖLÜNMESİ

HÜCRE DÖNGÜSÜ

Hücrenin bölünmeye hazırlanma süreci hücre döngüsü’dür.

Sadece hücre döngüsünü

tamamlamasına izin verilen

hücreler bölünmesini

tamamlar. Bölünmeyecek

hücreler dinlenme fazı olan

Go’da bekler.

HÜCRE DÖNGÜSÜ Hücre döngüsünün ilk fazı G1

(Gap1). Büyüme fazı. Bu evre-

nin süresi hücre çeşidine göre

birkaç dakika, saat, hafta

ya da gün olabilir.

- ATP sentezi

- Organel sayısının artışı

- Protein sentezi artışı

- Metabolizma hızı en yüksek

seviyede….

HÜCRE DÖNGÜSÜ Hücre bölünmesi için kontrol

noktaları vardır. Bu kontrol

noktaları bir faz tamamlanma-

dan diğerine geçilmesine engel

olur. İlk kontrol noktası G1.

Hücre döngüsü kontrolünün

kaybına neden olacak bir veya

daha fazla gendeki mutasyon

hücrenin kontrolsüz bölünmesi-

ne ve kansere neden olabilir

HÜCRE DÖNGÜSÜ Hücre bölünmesi gerektiğinde

hücre tarafından kimyasal bir

sinyal alınır. G1 kontrol

noktası geçilir. Hücre ikinci

faza geçer. S fazı.

-DNA sentezi

- Kromozom replikasyonu

- Hücrenin DNA içeriğinin

çift katı olması

S fazında kontrol noktası yok

HÜCRE DÖNGÜSÜ Hücre S fazından sonra

gelişimin diğer bir periyodu

olan G2 fazına geçer.

Hücre nüklear ve hücre

bölünmesine hazırlanır.

-Protein sentezi devam eder

İkinci kontrol noktası G2 fazı

sonundadır.

İçerik doğru ve yeterli ise M

fazına geçilir.

HÜCRE DÖNGÜSÜ M fazı nüklear bölünme ve

sonrasında sitokinezdir.

G1, S ve G2 fazları interfaz

evresi adını alır.

Hücre döngüsünün M fazı

hücrenin fonksiyonuna bağlı

olarak 2 metodla gerçekleşir.

Mitoz ve Mayoz.

MİTOZ

MAYOZ

28

http://pumatrendbio.weebly.com/standard-321-meiosis.html

(Bivalent)

29

30

31

32

Mayoz ve Mitozun Karşılaştırılması

Mitoz Mayoz

Büyüme, tamir ve rejenerasyon (yenilenme)

Gamet oluşumu

Somatik (vücut) hücrelerde Testis ve ovaryumların germ (üreme) hücrelerinde

Hücre döngüsünün bir turu Hücre döngüsünün iki turu (bir mitoz bir mayoz)

2 diploid hücre 4 haploid yavru hücre

Yavru hücre kromozom sayısı ebeveyn hücre kromozom sayısı ile aynı (2n, diploid)

Yavru hücre kromozom sayısı ebeveyn hücre kromozom sayısının yarısı (n, haploid)

Yavru hücreler genetik olarak özdeş (normal şartlarda)

Yavru hücreler genetik olarak özgün

KROMOZOMLAR ve KALITIM

Genler bir kromozom boyunca doğrusal olarak

yerleşir. Her zaman aynı kromozom üzerinde aynı

pozisyonda bulunur. Bu pozisyon lokus adını alır. Bir

lokusta her bir genin bir kopyası bulunur. Ancak

somatik hücreler diploiddir (bir maternal, bir paternal

orjinli). Bu nedenle hücre başına her bir genin iki

kopyası vardır. X ve Y kromozomu dışında…

Y kromozomu üzerindeki gen sayısı (50) X

kromozomundan (800) azdır. Buna ek olarak bazı

genler benzersizdir. Y kromozomu üzerindeki SRY geni

gibi…(erkek cinsiyetinin gelişiminde görevli)

Aynı genin farklı versiyonları alel adını alır.

Herhangi bir gen için eğer iki alel de eşse bireyler

homozigottur. Eğer birey aynı gende 2 farklı alele sahipse

heterozigottur. Spesifik bir genin alellerinin kombinasyonu

genotip adını alır. Genotipin gözlenebilen sonucu ise

fenotiptir. Bir genin karşılıklı lokuslar üzerinde bulunan

alellerinden hangisinin fenotipi belirleyeceğini gösteren ilişki

dominantlık (baskınlık) olarak adlandırılır. Etkisini fenotipte

gösteremeyen ya da homozigot durumda etkisini gösterebilen

genlere resesif (çekinik) genler denir. Heterozigot Aa

Homozigot AA, Homozigot aa

Genetik Terimler

Allel: Belirli bir lokustaki aynı genin alternatif formları

Kodominant: Bir genin farklı iki allelinin heterozigot durumda

etkisini göstermesidir.

Dominant: Bir karakterin oluşumunda her zaman kendisini

gösteren gen.

Genotip: Spesifik bir gen için alel kombinasyonu.

Hemizigot: Özel bir genin sadece bir kopyasına sahip

olunması

GENLER ve DNA

Genler kalıtımın temel birimidir. Bir gen DNA’nın

bir segmenti olarak tanımlanabilir. Bir polipeptid

aminoasitlerin oluşturduğu zincirdir. Bir veya daha

fazla polipeptid proteinleri oluşturur. Genlerin

büyük çoğunluğu nükleusta yerleşir ve 37 tanesi ise

mitokondri genomundadır.

DNA’NIN YAPISI

DNA nükleotidlerden oluşan bir nükleik asittir. Tüm

nükleotidler aynı 3 komponente sahiptir.

- Bir nitrojen baz

- 5 C’lu şeker

- Fosfat grubu

DNA’da 4 farklı nükleotid ve 2 grup vardır. Adenin (A),

Guanin (G) nükleotidleri pürin bazları; Sitozin (C), Timin (T)

nükelotidleri pirimidin bazlarıdır. Aynı zincir üzerindeki

nükleotidler arasında fosfodiester bağları ile karşılıklı

zincirler arasında hidrojen bağları ile bağlıdırlar.

39

DNA’NIN YAPISI

Karşılıklı zincirler

üzerindeki nükleotidler

arasında A=T ile 3 hidrojen

bağı, G C ile 3 hidrojen

bağı ile bağlanır.

DNA REPLİKASYONU

Hücre bölündüğü zaman her iki yavru hücre tüm

kromozom setine sahip olmalıdır. Hücre kendi

DNA’sının kopyasını sentezlemek zorundadır.

Hücre bölünmesinin S fazı süresince olur.

DNA’nın her bir zinciri yeni sentezlenecek DNA

zinciri için kalıp olarak görevlidir.

DNA’nın replike olabilmesi için katlanmasının

önlenmesi gereklidir…….HELİKAZ enzimi görevli

DNA REPLİKASYONU

DNA REPLİKASYONU

DNA çift zinciri ayrıldıktan sonra A-T, G-C

eşleşmesi olacak şeklide yeni zincirin sentezi

DNA polimeraz ile sağlanır.

DNA replikasyonun doğru yapılması önemlidir.

Mutasyonlar oldukça sık gözlenir.

Replikasyondan sonra proofreading (düzeltme)

çalışır.

Tamir mekanizmalarına rağmen hatalar ısrarlı

olabilir ve mutasyon yavru hücreye geçebilir.

RNA’NIN YAPISI

Nükleik asitlerin ikinci tipidir. Gen

ekspresyonunda görevlidir. RNA da 3 birimden oluşur.

- 5 C’lu şeker

- Nitrojen baz

- Bir fosfat grubu

DNA ve RNA arasındaki fark şeker grubudur. DNA’da

deoksiriboz RNA’da riboz bulunur. Nitrojen bazları

bakımından DNA’daki T yerine RNA’da Urasil bulunur.

Tek zincirdir. DNA’nın tek bir zincirinden sentezlenir.

GEN EKSPRESYONU (GEN İFADESİ)

Bir gen DNA nükleotidlerinden oluşur ve spesifik bir

protein üretmek üzere kodlanır. DNA tarafından

kodlanan bilginin bir proteine sentezi için

kullanılması gen ekspresyonu adını alır.

Hücrenin protein makinesi ribozomlardır. Bir

proteinin yapımı için gerekli bilgi ribozomlara

nakledilir. Bu nakil ise DNA dizisinin bir RNA

kopyasının yapımı ile başarılır. Bu kopya mRNA

(messenger-haberci RNA) adını alır.

GEN EKSPRESYONU (GEN İFADESİ)

mRNA, protein sentezi için nükleustan ayrılıp

ribozomlara seyahat eder. Bir gendeki bilginin mRNA’a

aktarılması transkripsiyon, mRNA’daki bilginin okunarak

protein yapılması translasyon adını alır.

Hücredeki genetik bilginin DNA’dan RNA’a ve sonrasında

proteine aktarılması santral dogma olarak isimlendirilir.

48