Doç Dr Zerrin YILMAZ ÇELİK

... konulu sunumlar: "Doç Dr Zerrin YILMAZ ÇELİK"— Sunum transkripti:

1 Doç Dr Zerrin YILMAZ ÇELİK
Kromozom Yapısı ve Sınıflandırılması Doç Dr Zerrin YILMAZ ÇELİK

2 Chroma: renkli Soma: cisim Sitogenetik: kromozom sayı ve yapısını inceleyen genetik bilim dalı 1888 Waldeyer tarafından adlandırıldı Wieman X ve Y kromozomlarını tanımladı 1956 Tjio ve Levan insan kromozom sayısının 46 olduğunu buldu 1959 Lejeune ve ark. Down sendromlu hastalarda kromozom sayısının 47 olduğunu gösterdi

3 2m DNA, 5mikrometre çekirdeğe nasıl sığar?

4 Kromozom Yapısı Kromozomlar histon ve nonhiston proteinlerle kaplıdır
Histon oktamerleri DNA ile sarılarak nukleozomları oluşturur

5 Histonlar ve Nukleozomlar
5 tip histon vardır: 4 ü merkezde , H2A, H2B, H3, and H4. Oktamer yapısını oluştururlar, her birinden iki tane bulunur Histon oktomeri etrafını DNA iki kere sarar. Yaklaşık olarak 160 baz çifti oktomere sarılır 5. histon, H1, nukleozomlar arasındaki DNA yı bağlar (spacer veya linker histone).

6 Histonlar nükleer aktiviteyi düzenler: kromatin yapısındaki değişiklikler gen ifadelenmesini etkiler: asetilasyon fosforilasyon metilasyon ubikütinasyon

7 Kromozom Yapısı Non-histon proteinler nukleozom dışındaki kromozom
bölgelerine bağlanır Topoizomeraz 2 en çok bulunan proteindir

8 DNA paketlenmesi ile kromozom oluşumu
DNA paketlenmesinin farklı aşamaları bulunur, her aşamada katlanma birkaç kat daha artar. Paketlenme olayı DNA nın çekirdeğe yerleşimini sağlar, ancak bazen gen ifadelenmesini etkileyebilir.

9 Soru? İnsanda kromozom sayısı kaçtır?
Soma hücresi Germ hücresi Bu hücrelerde kaç adet nükleer DNA molekülü vardır?

10 Kromozom Anotomisi sentromerler
kromozomların en büyük daralma bölgesidir mitotik fibriller buraya bağlanır 171 bç’ ti 100,000lerce kez tekrarlar, bunlara alfa satelit dizileri denir sentromere bağlı proteinler buraya bağlanır.

11 Telomerler: Kromozomların uçlarında bulunurlar.
TTAGGG/AATCCC dizilerinin tekrarlarından oluşurlar. D loop oluşturarak kromozom uçlarını kapatır. Mayoz bölünmede homolog eşleşmesinde rol oynar. Hücre bölünmesinde önemi var.

12 Subtelomerler 8, ,000 baz içeren kromozomun telomer bölgesine yakın bölgelerdir. Tekrar dizileri telomer dizilerine benzerlik gösterir gen aileleri içerirler (ör: olfactory receptor genler).

13 Kromatin kromozomu oluşturan materyaldir.
DNA, histon ve Non histon proteinlerini içerir. Ökromatin bölgeler kromozomda açık renkte boyanan protein sentezleyen genleri içeren bölgelerdir. Heterokromatin koyu boyanır İnaktif, ifadelenmeyen veya tekrarlayan DNA bölgelerini içerir. Konstitüsyonel heterokromatin (sentromer,telomer,satellit) Fakültatif (Barr body)

14 Yapısal heterokromatin
Fakültatif heterokromatin Stabil Geri dönüşümlü Satellit DNA içerir LİNE dizilerinden zengin Polimorfik Polimorfik değil C bant + C bant -

15 kromozomlar sentromer yerleşimine göre 4 gruba ayrılır:
uçta - telosentrik uca yakın - akrosentrik ortada - metasentrik merkezden uzak - submetasentrik

16 sentromerin iki yanındaki kromozom parçalarına kromozom kolu denir
TTAGGG rRNA kısa kol = p kolu uzun kol = q kolu

17 Cinsiyet kromozomları
En büyük Metasentrik B En büyük submetasentrik C D E En küçük akrosentrikler G F Cinsiyet kromozomları XX

18 A 1-3 B 4-5 C X D E F G Y

19 Akrosentrik kromozomlar
satellit

20 kromozomlar farklı büyüklüktedirler
Milyon baz büyüklüğü genom % 5 194 6 16 98 3 19 60 2 21 33.55 1 22 33.46

21 kromozomlar farklı genler taşır

22 kromozomları görüntülemek
Çekirdekli canlı hücreler gereklidir: Fetal dokular: amniyon sıvısı hücereleri koryonik villus biyopsisi fetal kan hücreleri Yetişkin dokular: kan (beyaz kan hücreleri) kemikiliği cild hücreleri (fiboblast) solid doku biyopsisi vücut sıvılarından elde edilen dokular

23

24 kültür sonrası hücreler metafazda durdurularak kromozom elde edilir.
DNA boyaları veya DNA’ yı görüntüleyen problarla boyama yapılır. kromozomlar bilinen özelliklerine bakılarak değerlendirilir.

25 Karyotip Homolog kromozom çiftlerinin büyüklüklerine göre
düzenlenerek haritalanmasıdır.

26 KROMOZOM ELDESİ 1.Doku kültürü Fitohemaglutinin, amino asit ve antibiyotik içeren medyum içinde 72 saat 37°C de bekletilir saatte kolşisin eklenir Hipotonik tuz çözeltisi Fiksatif çözeltisi (1 Asetik asit; 3 Metanol) Yayma (soğuk ve nemli lam üzerine) 2. Boyama (Bantlama ) 3. Analiz

27

28

29 Karyotip yapımı Metafaz kromozomları lama damlatılarak yayılır ve DNA boyaları ile boyanarak bantlanır. bantlanma özellikleri kromozomları birbirinden ayırmayı sağlar.

30 Kromozomal bantlar ideogram kromozomun şematik halidir
Ana band bölgeleri sayılarla gösterilir X kromozomu Xq24.1: Uzun kolu 2. bölge , 4. bant, 1. sub-bant

31 İ D E O G R A M

32 KROMOZOM BANTLAMA YÖNTEMLERİ
Giemsa Bantlama Yöntemi Revers Bantlama Yöntemi Floresan Bantlama Yöntemi Yapısal heterokromatin Bantlama Yöntemi Nükleolar Oluşum Bölgesi (NOR) Bantlama Yöntemi Ayırıcı replikasyon Bantlama Yöntemi Yüksek rezolusyon bantlama

33 Giemsa Tripsin bantlama yöntemi:
Sitogenetik laboratuvarlarında en sık kullanılan yöntemdir. Kromozomların elde edilen bant özellikleri hem fonksiyonel hem de yapısal kompozisyonu yansıtmaktadır. A-T den zengin heterohromatin bölgeler koyu renk G-C den zengin ökromatin bölgeler açık renk

34 Reverse bantlama

35 C- bantlama Sentromer altı ve üstü heterokromatin bölgeler polimorfiktir. Büyüklük olarak bireyler arasında farklılık gösterirler. Y q, akrosentrik kromozom satellit ve stalk bölgeleri gibi heterokromatin bölgeler koyu renk boyanırken, ökromatin bölgeler boyanmaz.

36 Kromozomal polimorfizm
Toplumda %30 oranında kromozom yapısında ışık mikroskopu ile görülebilecek kadar belirgin büyüklük farklılıkları bulunabilmektedir. Buna heteromorfizm denmektedir C bant ile koyu boyanma özelliği taşırlar Polimorfik değişiklikler: Y kromozomu uzun kol heteromorfizmi Sentromerik heterokromatin büyüklüğü (1, 9, 16) Satellit polimorfizmi(akrosentrik kromozomlarda) Frajil bölgeler

37 Yapısal heterokromatin büyüklük polimorfizmi gösteren kromozomlar

38

39 Nor bantlama Akrosentrik kromozom satellit bölgelerine özel gümüş nitrat boyası ile boyama. Akrosentrik kromozomlardaki heteromorfiyi gösterir.

40 Q- bantlama Quinakrin adlı floresan boya kullanılır, polimorfizmler için kullanılır. Analizi için floresan mikroskop gerekli.

41 Kardeş kromatit bantlama
Kromozom kırıklarının gösterilmesinde yeri var. Normal kontrol ile karşılaştırma yapılarak oransal sonuç verilir.

42 Yüksek rezolusyon bantlama
Prometafaz evresinde kromozomlar incelenir. bant seviyesinde çözünrlük sağlar. Normal GTG bantlama ile bant incelenebilir.

43 10 7

44 N1 1q duplikasyonu

45 Sayısal analiz: Metafaz plaklarındaki kromozomlar sayılır.
Her hastadan 20 alan sayısal değerlendirme için incelenir. Mozaiklik beklenen durumlarda sayı ye çıkarılır.

46 Yapısal analiz: Tüm homolog kromozomların bant özellikleri
karşılaştırılır 5 alan değerlendirilir. Kromozomların ayrılarak her homolog kromozom çifti eşlenip karyotip oluşturulur. Normal karyotip 46,XX kadın 46,XY erkek şeklinde raporda belirtilir.

47 Klonal kabul edilen durumlar
Sayısal anormallik, En az iki alanda aynı kromozomun fazlalığı En az üç alanda aynı kromozomun eksikliği Yapısal anormallik, En az iki alanda aynı yapısal kromozom anormalliği Saptanırsa bu anormallikler rapor edilir.

48 Kromozom elde edilemezse sonuç verilemez.
4Mb lık kromozom değişikliklerini saptayabilir. Daha küçük anomaliler gözden kaçabilir.

49

50

51 CEP X

52 FISH: fluoresan in situ hibridizasyon
1. Kromozom preperatlarının hazırlanması. 2. Probların hazırlanması (işaretleme). 3. İn situ hibridizasyon A. Prob denaturasyonu ve hibridizasyon karışımı. B. Kromozom denaturasyonu. C. Hibridizasyon. 4. Mikroskobik inceleme.

53

54 Farklı tipte problar kullanılarak, kromozomların farklı bölgeleri
incelenebilir. İncelenen kromozom dışında diğer kromozomlar hakkında bilgi veremez. Kromozom üzerinde 2-3 Mb lık değişiklikleri gösterebilir.

55 FISH yönteminin uygulandığı örnekler;
* Fikse edilmiş kromozomlar * İnterfaz nukleusu üzerindeki çalışmalar * Uzatılmış tek zincirli DNA molekülleri * Nukleus ve alt ünitelerinin incelenmesi * Formalinle fikse edilmiş doku, kan ya da kemik iliği preparatları (Analiz için eski preparatlar, aylar yıllar sonra kullanılabilir)

56 Kromozom bozuklukları fenotipe yansıyabilmektedir
Trizomi 21 durumunda,karyotipte bir fazla 21. kromozomun fazla olması Down Sendromu fenotipine yol açar