Biyoteknoloji ve Genetik II

... konulu sunumlar: "Biyoteknoloji ve Genetik II"— Sunum transkripti:

1 Biyoteknoloji ve Genetik II
GENOM PROJELERİ Prof. Dr. Hilâl Özdağ

2 Genom Projeleri Dizileme Klon kütüphaneleri Stratejiler
Genom Dizilemesi Tekrar eden DNA dizileri Biraraya getirme (Assembly) PHRAP, PHRED,CONSED Bitiş Boşlukların kapatılması

3 Genetik harita Genetik haritaların bazı eksiklikleri vardır. Bunlardan en önemlisi çözünülürlük veya ayrıntıdır. İnsan genomu 3.2 milyar baz çifti içermektedir, yaklaşık 4000 cM uzunluğundadır, yani bç/cM. Herbir sentimorganda bir belirteç bulunsa dahi (hayal bile olamaz) fiziksel haritaya göre çözünülürlüğü çok düşüktür.

4 Fiziksel harita

5 Genetik / Fiziksel

6 Fiziksel Harita

7 (Ureta-Vidal et al., Nature Review Genetics 2003)

8 DİZİLEME İlgilenilen DNA’nın altklonlanması Herbir klon
Değişik “insert” boyutları Herbir klon Büyür, DNAsaflaştırılır Dizileme reaksiyonu yapılır Dizileme fragmentleri kapiller elektroforezle ayrıştırılıp lazer eksitasyonu ile tanımlanır. Reaksiyon başına bç okuma yapılabilir (bugünkü teknoloji ile)

9 DNA Dizi Analizi

10

11

12

13 Vektörler Plazmid (2kb) Kozmid (40kb) BAC (>= 100kb) YAC (1Mb)

14 Vektörler Çoklu klonlama bölgesi insert

15 Kavramlar Fiziksel harita Genetik harita
Örtüşmeyen klonlar ((non)-overlapping clones) Genetik harita Moleküler belirteçler (marker)

16 Shotgun yaklaşımı Sanger et al., 1977
bacteriophage  genomuna uygulandı (1980) 1980’lerde:- plazmid, kloroplast, virusler, kozmidler 1990’larda:- mitokondri/BAC/bakteri Küçük prokaryotik genomlarda başarılı

17 Shotgun yaklaşımı Rasgele fragmentlerin dizilenmelerinin ardından yap boz misali biraraya getirilmeleri Bir genomdan örtüşen/kesişen birçok fragmentler toplamak gerekir. Bir genom 10x kez 500 bç’lik parçalar halinde okunduğunda 106 bç’de 1 boşluk olur.

18 Shotgun yaklaşımı L boyundaki bir DNA fragmenti: Bu fragmentin bir diğer kopyasını daha bulabilmemiz için genomun 4L bç olması gerekir. Rasgele diziler İki okumanın 30 bç kesişmesi Beklenen 430 >>>> 1.2X1018 bç. 3 milyarlık bir genomda bu kesişmeyi bulmak pek de kolay değil.

19 Shotgun yaklaşımı DNA tekrar yapıları içerir LINE
segmental duplikasyon (Samonte and Eichler 2002)

20

21 Hiyerarşik Yaklaşım Klon-Klon
Genom 1.5Mb fragment’lere ayrılır Fragmentler BAC ve YAC’lara klonlanır Insertler > 100kb ve tekrar bölgelerinden daha büyüktür. Bu şekilde klonlar örtüşen/kesişen fragmentlerin tanımlanması ile bir kontig haline getirilip dizilenir.

22 Hiyerarşik Yaklaşım Klon-Klon
Klon kontiglerin biraraya getirilmesi Klon parmakizi yaklaşımı Klonlanmış DNA fragmentinin yapısına dair bilgi. Parmakizindeki örtüşmeler tanımlanabilir. Restriksiyon paternleri; Tekrar eden DNA parmakizleri; Tekrar eden DNA PCR; STS haritalama

23

24

25 Restriksiyon Haritası

26 Flow sorting: özgül kromozomlar

27

28 Klon-Klon Harita Temelli Yaklaşım

29

30

31 Watson ve Crick, Mayıs 1953

32

33

34