Gen Organizasyonu ve Genomların Evrimi

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
MİTOZ VE MAYOZ BÖLÜNME.
Advertisements

Evrim Teorisi: Totoloji Problemi ve Bilimsellik Sorunu
BÖLÜM 2. EVRİM ÖRÜNTÜSÜ Evrimsel Analiz sayfa 37-72
Cenk Aral Moleküler Biyoloji AD
GEN NEDİR ? Sağlık Slaytları
DNA ve Genetİk Kod Sağlık Slaytları
MAYOZ BÖLÜNME
MAKSİMUM OLASILIK (MAXİMUM LİKELİHOOD)
EVRİMSEL DEĞİŞİM MEKANİZMALARI
KONU: MİTOZ HÜCRE BÖLÜNMESİ
Biyoteknoloji ve Genetik
MADDENİN TANECİKLİ YAPISI
DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)
Biyoteknoloji ve Genetik II
GENETİK) A) HÜCREDE YAPI VE CANLILIK OLAYLARININ YÖNETİMİ NASIL SAĞLANIR? Hücrede hücre yapısının oluşması ve devamlılığı ile canlılık olaylarının yürütülmesi.
KALITIM.
MOLEKÜLER GENETİK II.
BÖLÜM 2. BÖLÜM 2 Gelişimin Genetik Temelleri Üreme İle İlgili Güçlükler ve Seçimler Evrimsel Bakış Açısı Gelişimin Genetik Temelleri Üreme İle.
AMİNO ASİTLERİN YAPISAL VE İŞLEVSEL ÖZELLİKLERİ I
HÜCRE BÖLÜNMESİ VE KALITIM
HÜCRE BÖLÜNMESİ ve KALITIM
MAYOZ BÖLÜNME.
TALASEMİ VE HEMOGLOBİNOPATİLER
Biyoteknoloji ve Genetik II
FEN ve TEKNOLOJİ / DNA ve GENETİK KOD
8.SINIF PROJE GÖREVİ ÜREME VE ÇEŞİTLERİ SEMA NUR HACI 8/F 849.
GENETİK (ÜNİTE-3) A) HÜCREDE YAPI VE CANLILIK OLAYLARININ YÖNETİMİ NASIL SAĞLANIR? Hücrede hücre yapısının oluşması ve devamlılığı ile canlılık olaylarının.
MUTASYON ve MODİFİKASYON
NÜKLEİK ASİT.
İnsan Genom Projesi.
GENETİK İsmail Hakkı ÇINAR Yrd. Doç. Dr Mehmet MUTLU.
Günümüz genomik çağında modern tıp
NÜKLEİK ASİTLER Yönetici moleküllerdir.Tüm canlılarda bulunurlar
KALITIM.
ANA SORU: Gametlerinizden bulunan bir kromozomun ebeveynlerinizden aldığınız kromozom ile aynı olması muhtemel midir?
HÜCRE BÖLÜNMESİ 1- Amitoz Bölünme 2- Mitoz Bölünme 3- Mayoz bölünme
Türlerin Kökeni-Darwin Devrimi
KALITIM.
GENETİK ve ÇEVRESEL TEMELLER
Temel Genetik Kavramlar
EKOSİSTEM EKOLOJİSİ Ekoloji Tür Biyotop Habitat Popülasyon
NÜKLEİK ASİTLER Nükleik asitler ilk olarak hücre çekirdeğinde bulundukları için nükleik asit olarak adlandırılmışlardır. Daha sonraki araştırmalarda hücrenin.
Popülasyon Genetiği & Akraba Evliliği
[ ] - Moleküler Biyoloji / Nihat Dilsiz
POPULASYON EKOLOJİSİ. POPULASYON EKOLOJİSİ POPULASYON EKOLOJİSİ: Aynı habitat’da yaşayan türdeş topluluklardır. POPULASYON EKOLOJİSİ: Bir populasyon’un.
Somatik reseptör üretimi
POPULASYON GENETİĞİ Prof.Dr. Davut ALPTEKİN Ç.Ü. Tıp Fakültesi.
HÜCRE DÖNGÜSÜ VE MİTOZ-MAYOZ
POPULASYON GENETİĞİ.
PROTEİN SENTEZİ.
Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi
MAYOZ BÖLÜNME.
Biyoteknoloji ve Genetik II
Kromozomal Hastalıklar
Gen Bağlılığı Crossing Over Kromozom Haritaları
1. DERS: DNA RNA GEN KROMOZOM GENETİK VE BİYOTEKNOLOJİ.
DNA Dizilimi ve Gen İfadesi Düzeyinde Varyasyon
Tek-gen Hastalıkları II
Kromozomal Hastalıklar
GENOMDA GEN Yakın akraba bakteri türlerinde genom dizilerinin çok benzer olduğunun belirlenmesi ile birlikte, bakteriyal genomlara bakış açımız kökten.
HÜCRE DÖNGÜSÜ.
ÇEKİRDEK (NÜKLEUS). ÇEKİRDEK (NÜKLEUS) Hücre çekirdeği 4 kısımda incelenir. 1.Çekirdek Zarı 2.Çekirdek sıvısı 3.Çekirdekçik 4. Kromatin ve kromozomlar.
TEMEL GENETİK KAVRAMLAR-VI
Heterozis (Melez Azmanlığı)
MAYOZ BÖLÜNME. MAYOZ BÖLÜNME GAMET HÜCRELERİ ve SOMATİK HÜCRELER Üremek için özelleşmiş hücrelere gamet hücreleri denir.Gamet hücreleri haploit (n)
Hayatın Başlangıcı Bu konuda birçok görüş ve hipotez vardır.
[ ] - Moleküler Biyoloji / Nihat Dilsiz [ ] - Moleküler Biyoloji / P.C. Turner; A.G. McLennan, vd. ; çev. Muhsin Konuk [ ] - Genetik.
TEMEL GENETİK KAVRAMLAR-V
M İ TOZ BÖLÜNME VE A Ş AMALARI BAŞAK MORAL 10-D 43.
Sunum transkripti:

Gen Organizasyonu ve Genomların Evrimi Biyoteknoloji ve Genetik II 111-111 Gen Organizasyonu ve Genomların Evrimi Prof. Dr. Hilâl Özdağ

Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

RNA’nın Kendi Kendini Kopyalayabiliyor Olmalıydı İlkin zamanlardaki RNA dünyasında RNA moleküllerinin kopyalanması. RNA polimerazlar ortaya çıkmadan önce bir RNA kalıbına bağlanmış olan ribonükleotidler muhtemelen spontan olarak polimerize oluyorlardı. Bu işlem hatalarla dolu oluyor ve bu da çok çeşitli RNA dizilimlerinin açığa çıkmasına neden oluyordu. Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

RİBOZİMLER VE KODLAYICI RNA Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences İlk kodlayıcı RNA ile ilgili iki muhtemel senaryo bulunmaktadır: Hem katalitik hem de kodlayıcı özelliği olan bir ribozim evrimleşmiş olabilir (A) veya bir ribozim kodlayıcı bir molekülü sentezlemiş olabilir (B). Her iki durumda da amino asitlerin kodlayıcı moleküle küçük bir adaptör RNA aracılığı ile bağlandığı gösterilmiştir. Bu adaptör RNA’lar bugünkü tRNA’ların öncülleri olarak kabul edilirler.

Kodlayıcı RNA Molekülünün İlk DNA Genom Öncülüne Dönüşümü Bu senaryoya göre ilk DNA genomları ayrı birçok molekülü içeriyordu. Bunların herbiri ayrı bir proteinden sorumludur ve buradan hareketle her biri ayrı bir gene denktir. Bu genlerin ilk kromozom halinde biraraya gelmesi ki bu DNA’ya geçişten önce veya sonra gerçekleşmiş olabilir, hücre bölünmesi sırasında genlerin dağılımının verimini arttırır. (Szathmáry and Maynard Smith, 1993). Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Evrimsel Süreç Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Otopoliploidizasyon Panelin sağında profaz I ile profaz II arasında gerçekleşen bir hata gözleniyor. Homolog kromozom çiftleri farklı nükleuslara dağılmamış. Gametler haploid yerine diploid olarak oluşmuşlar. Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Gen Duplikasyonları Evrimsel süreç içinde duplikasyon sonucu oluşmuş olan myoglobin kromozom 22’de, alfa globin kromozom 16’da ve beta globin kromozom 11’de yeralmaktadır. Strachan ve Read (1999). Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Gen Duplikasyon Modelleri Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Domain Yapısı Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences Bu basitleştirilmiş örnekte polipeptitteki herbir ikincil yapı ayrı birer yapısal damain olarak gözlenir.

Domain duplikasyonu/Domain Karılması Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Domain Duplikasyon Örneği Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences a2 TipI kollajen omurgalılarda üç kollajen polipeptidinden birini kodlamaktadır. Bu üç kollajen polipeptidinin herbirinde yüksek oranda tekrarlayan tripeptid (Glycin-X-Y/X genelde Prolin ve Y genelde hidroksiprolin) tekrarları içerir. a2 TipI kollajen geni bu tekrardan 338 adet içerir, 52 ekzona ayrılmıştır ve bu ekzonların 42’si bu tekrarları kapsar.

Domain Karılması Örneği Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Segmental Duplikasyon Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Segmental Duplikasyon Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

Kromozom 22 Duplikasyon Modeli Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences

İnsan Genomu Brown TA, 2006, Genomes, Garland Sciences İnsan ikinci kromozomu iki şempanze kromozomunun birleşmesinden oluşmuştur. Ayrıntılı bilgi ve bantlama paternleri için Strachan ve Read (1999).

GENETİK 111-503 Popülasyon Genetiği Doç. Dr. Hilâl Özdağ

Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

Popülasyon Genetiği Popülasyon genetiği bireylerin oluşturduğu toplulukların genetik yapısını ve bu yapının zamanla nasıl değiştiğini inceleyen araştırma sahasıdır. Bir popülasyon gen havuzundaki değişimler sonucunda evrimleşir. Bu nedenler evrim de popülasyon genetikçisinin sahasına girer. Popülasyon genetikçileri grup içi ve gruplar arasındaki allel varyasyonlarını ve doğada bulunan genetik varyasyon modellerini şekillendiren evrimsel güçleri inceler.

GENETİK VARYASYON Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

Popülasyon Genetiği Hakkında Bilinmesi Gerekenler Mendel kanunları ve çoğalmanın genotip ve allel sıklığı üzerine etkileri nelerdir? Gamet oluşumu sırasında allellerin ayrışması ve döllenme sırasında biraraya gelişleri gen havuzunu nasıl etkiler? Bu soruların cevabını Hardy-Weinberg Kanunu verir.

Hardy-Weinberg Kanunu Godfrey H. Hardy ve Wilhelm Weinberg tarafından bağımsız olarak 1908 yılında ortaya konan matematik bir modeldir. Buna göre iki allelli otozomal bir lokus için: Kabul—Eğer bir popülasyon büyükse tesadüfi çiftleşme varsa, mutasyon, göç veya doğal seçilimden etkilenmiyorsa:

Hardy-Weinberg Kanunu Öngörü1- Popülasyonun allel sıklığı değişmez Öngörü2-Genotip sıklığı bir nesil sonra stabilize olur (değişmez). Oran p2 (AA’nın sıklığı), 2pq (Aa’nın sıklığı) ve q2 (aa’nın sıklığı) şeklinde olur. Burada p A allelinin q ise a allelinin sıklığıdır. Popülasyon bu orana ulaştığında Hardy-Weinberg dengesinden bahsedilir.

TESADÜFİ OLMAYAN ÇİFTLEŞME Pozitif assortative çiftleşme Negatif assortative çiftleşme Inbreeding

INBREEDING Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

ALLELİK FREKANSTA DEĞİŞİMLER Mutasyon Tekrar eden mutasyonlar allel sıklığında değişime neden olur. Denge halinde allel sıklıkları ileri ve geri mutasyon hızları tarafından belirlenir. Mutasyon hızı düşük olduğu için herbir nesilde mutasyonun etkisi çok küçüktür. Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

ALLELİK FREKANSTA DEĞİŞİMLER Göç Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

GENETİK SAPMA/KAYMA Hardy-Weinberg kanunu sonsuz geniş bir popülasyonda tesadüfi çiftleşmeyi esas alır. Popülasyonun büyüklüğü ancak sonsuz olduğunda gametlerin taşıdığı genler atasal gen havuzunu bütünüyle yansıtacaktır. Ancak hiçbir gerçek popülasyon bu duruma uymaz. Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

GENETİK SAPMA/KAYMA Popülasyonun büyüklüğü sınırlı olduğunda bir sonraki nesli oluşturmak için biraraya gelen gametler atasal gen havuzunda bulunan allellerin yalnızca bir kısmını temsil edecektir. Gamet örneklemi ne kadar küçük olursa oluşan neslin atasal gen havuzundan sapması o kadar fazla olacaktır. Az sayıda atılan yazı tura gibi... Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

GENETİK SAPMA/KAYMA Genetik sapma popülasyonun küçüklüğü, kurucu etkisi (bir popülasyonun az sayıda birey tarafından oluşturulmuş olması) ve darboğaz etkisi (popülasyonda ciddi azalmalar) ile oluşur. Genetik sapma bir popülasyonda allel sıklığında değişime, allellerin sabitlenmesi nedeniyle genetik çeşitliliğin kaybına ve popülasyonlar arasında genetik ayrışmaya (divergence) neden olur. Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

GENETİK SAPMA/KAYMA Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

DOĞAL SEÇİLİM Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

DOĞAL SEÇİLİM Doğal seçilim genotiplerin farklı olarak (differential) çoğalmasıdır. Popülasyondaki diğer genotiplere göre çoğalması daha başarılı (uygun/fit) olması ile ölçülür. Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

DOĞAL SEÇİLİM Pierce B., Genetics: A conceptual Approach,

MOLEKÜLER EVRİM Doç. Dr. Hilâl Özdağ

Moleküler Tekniklerin Avantajları Moleküler Veriler: Genetik niteliktedir ve bütün organizmalarda araştırılabilir. Geniş veri seti oluştururlar. Aynı karakteristikler kullanılmak suretiyle bütün organizmalar kıyaslanabilir. Nicelendirilebilir özelliktedir. Evrim süreci ile ilgili bilgi sağlar.

Moleküler Tekniklerin Avantajları

Protein Varyasyonu

DNA Dizilim Varyasyonu

DNA Dizilim Varyasyonu

Moleküler Değişim Hızı

Moleküler Değişim Hızı

Moleküler Değişim Hızı

Moleküler Değişim Hızı

Moleküler Filogeni Sitokrom C

Moleküler Filogeni Sitokrom C

Moleküler Filogeni Sitokrom C

HAYAT AĞACI