1. kalitimin kromozomal temeli̇

7/25/2019 1. Kalitimin Kromozomal Temel

1/43

KALITIMINKROMOZOMAL TEMEL

KALITIMIN KROMOZOMALTEMEL


2/43

nsan genomu geliim, byme, metabolizma ve remenin btnynlerini, temel olarak insann fonksiyonel bir organizma olmasnbelirlemek iin gerekli olan genetik bilgiyi yapsnda bulunduran bykmiktarda kimyasal deoksiribonkleik asit (DNA) ten oluur. Bugnktahminlerle, insan genomu genetik bilgi birimi diyebilee!imiz yaklak50.000 gen iermektedir. "#$%lar hrelerde karyotlarda ekirdekierisinde konsantre bir yap olarak bulunmakta, prokaryotlarda "#$%larzarl organel olmad! iin karyotlarnkine benzer konsantre ekildesitoplazmada bulunmaktadrlar.

&er hrede genom, "#$%nn paketlenmesinden sorumlu eitliproteinlerle birleip kromatin halinde paketlenir. 'enomdaki buproteinlerin bazlar yapsal rol oynarken bazlarda ekspresyonudzenlerler.


3/43

&er tr kendine zg say ve morfolo(iye sahip karakteristikkromozom yapsna (karyotip) sahiptir. 'enler kromozom zerinde bellilokuslarda sralanmtr. Bu sralanmalar kromozomlarn yerleimyerlerininin haritas olup (genom arita!") her tr iin yada tr iindekiher birey iin karakteristiktir.

)romozomlarn yap ve kaltmlarnn allmas !itogenetik olarakadlandrlr. *odern anlamda insan sitogeneti!i, +i(o ve evan tarafndankromozomlar analiz edeek etkin tekniklerin gelitirilmesi ve normalinsan kromozom saysnn #$ oldu!unun ortaya kondu!u -/0 ylndabalar. Balangndan gnmze kadar birok gelime ve yenilik ierenkromozomal tan ve tehis teknikleri1 gnmzde bata klinik tan, genharitalamas, kanser sitogeneti!i ve prenatal tan bata olmak zere birokuygulamadan oluur.


4/43

N%AN KROMOZOM&

2ey hreler hari vut oluumuna katlan tm hreler !omatik'reerolarak bilinir. nsandaki 30 kromozom 45 ift halindedir. Bu 45iftin 44%si dii ve erkek bireylerde benzer olup oto*om olarakadlandrlrve en bykten 6kromozom -7 en k!e 6kromozom 4- ve 447do!ru sralanr.

'eriye kalan ift !ek!+in!iyet kromo*omar","r- diilerde 88,erkeklerde 89%dir. &er kromozom "#$ zerinde linear dizili farkl genseti tar. )romozom iftinin yeleri (omoog kromo*omar) birbiri ileuyumlu genetik bilgi tarlar yani ayn genler ayn dizilime sahiptir. $yra,herhangi bir spesifik lokusta ayn genin zdei veya ok az farkl formuolabilir ve aeolarak isimlendirilir. &er kromozom iftinin birisi annedendi!eri babadan kaltlr.


5/43

ki eit blnme vardr : mitoz ve mayoz. Mito*, vut bymesi,farkllamas ve doku re(enerasyonusrasnda grd!mz somatikhrelerin blnmesidir. *itotik blnme normalde her biri atasal hreyleayn kromozom ve genlere sahip olan iki yavru hre verir.

Buna karlk mayo* blnme sadee eey hrelerinde meydanagelir. *ayoz blnme her birinde otozomal kromozomlardan birer tane ve8 veya 9%den sadee birinin yer ald! 45 kromozoma sahip remehrelerinin (gameter) oluumu ile sonulanr. Bylee somatik hreler,ipoi, (i/t) yani 4n 630 kromozomlu7, gametler apoi, (tek) yani n

645kromozomlu7 olur.


6/43

%OMATK 12RENN A3AT %KL&%&

9eni do!an bir bebek hayata, biri anneden di!eri babadan gelen ikitane haploid hrenin birleerek diploid bir yap kazanmas 6zigot7 veardndan zigotun binlere mitoz blnme geirmesiyle olan trilyonlarahreyle balar. *itoz blnme byme ve farkllama iin ok nemlidir

fakat hre dngsnn ok ufak bir ksmn oluturur. ki mito*4'nme ara!"n,aki inter/a* periyo,6n,a neer omakta,"r 7


7/43

;ekilde de grld! gibi mitoz hre siklusunun en ksa evresidir.*itozdan hemen sonra hreler '- ad verilen ve "#$ sentezininolmad! bir evreye girerler. Baz hreler '-%de gnlere hatta yllarakalabilirken, di!erleri bu evreyi birka saatte aarlar. &re siklusu her

aamann zamanlamasn belirleyen bir seri kontrol noktasna sahiptir.2!er genomda bir hasar saptanrsa bu mitotik kontrol noktalar tamiryaplnaya kadar yada hasar ok byk ise hreler programl hrelmne (apopto*i!) ynlendirilineye kadar hre siklusununilerlemesini durdurur.

'-%i "#$%nn sentezlendi!i aama olan < evresi izler. Bu aamada'-%deki tek "#$ molekl ieren her kromozom replike olarak, her biriori(inal linear "#$ moleklnn zde kopyasn ieren iki kardekromatidden oluan iki paral kromozom haline gelir.


8/43

&er kromozomun ular hre blnmesi srasnda kromozomlarnbtnl!n sa!layan zel "#$ sekanslarndan oluan telomerlertarafndan korunmaktadr. ki karde kromatid sentromer zerindekikinetokor blgeye tutunmu halde bir arada tutulur. Bu yap her

kromozomun mikrotbllere ba!lanmasn sa!lar ve mitoz srasnda kikromozom hareketini garantiler. < faznda "#$ sentezi replikasyon or(iniad verilen yzlere yada binlere yerden balar ve 0=> saat srer.

< faznn sonunda hrenin "#$ ieri!i iki katna kar ve hreherhangi bir sorunla karlamamas durumunda '4 evresine geer. Bu

evrede hre bymeye ve mitoz iin protein sentezlemeye devam eder.+m bu aamalar interfaz evresinde olur ve ardndan mitoza gei

gerekleir.


9/43

MTOZ


10/43

*itoz srei 3 evreden meydana gelir : profaz, metafaz, anafaz ve telofaz.

8ro/a* -)romozomlar yava yava kondenzasyona balar, ekirdekikyok olur ve mitotik iplikler oluur.


11/43

&re blnmesi srei sitoplazma blnmesi sreiyle 6sitokinez7 ileson bulur.


12/43

N%AN KAR3OT8

nsan kromozomlar en kolay metafaz evresinde analiz edilebilir.)romozomlarn o!u sadee yaymalaryla de!il, sentromerlerin konumunagre de birbirlerinden ayrlrlar.


13/43


14/43

ekombinasyon iin *ayoz C Dde homologlarn uygun noktaya gelineyekadar kendi iinde fiziksel olarak elemesi gerekir ve bu durum mayozsrasnda kromozomlarn do!ru segregasyonunun garantilenmesi iindekritiktir.

*ayoz C%de do!ru rekombine olamayanlar yanl kromozomsegregasyonuna giderler ve bu durum "oEn


15/43


16/43


17/43

9irini Mayotik 9'nme (Mayo* I)

8ro/a* I - *ayoz C%in profaz mitozdan daha farkldr ve farkl evrelerdetanmlanmtr.

Leptoten%de, kromozomlar ekirdek iinde iplikler halinde ve maksimumuzunluktadr. eptoten ilerledike kromatin ipliklerin yo!unlamas artar veiplikler daha ok kalnlap ksalr. &er bir kromozom iki kromatidden oluur ve

henz tek bir birim halinde grlr Zigoten% de homolog kromozomlar yan yanagelirler ve kromozom iftlerini olutururlar. &omolog kromozomlar, birbirineiyie yaparak sinapsis yaparlar.


18/43

Dipoten%de homolog kromozomlar birbirinden ayrlrlar ve )iazmakprleri oluur. Diakine*%de kromozomlar daha ok ksalr ve kalnlar.?ekirdekik ve ekirdek zar kaybolur.

"iakinez%in ardndan Frofaz=C evresi tamamlanm olur ve Meta/a*:

I% e geilir. *etafaz=C% de homolog kromozom iftleri ekvatoral dzlemdedizilirler ve sentromerlerinden i! ipliklerine tutunurlar. "aha sonra da ztkutuplara do!ru ynelirler. *etafaz evresi, mikroskopta en belirgin olarakgrlen evredir.

Ana/a*:I% de homolog kromozomlar birbirinden ayrlrlar ve zt

kutuplara do!ru ekilmeye balarlar. $nafaz=C%in sonunda her kutupta herbir homolog iftin bir kromozomu 6 bivalentin biri7 bulunur. Buna "iadad verilir. $rtk kutuplarda haploid durumda kromozom bulunmaktadranak kutuplardaki kaltm materyalleri eler halindedir.


19/43

Teo/a*:I evresinde kutuplardaki kromozomlarn etrafnda ekirdekzar meydana gelir ve ekirdekikler oluur 6;ekil 3.07. ki tane haploiddurumlu 6n7 hre meydana gelmi olur.

"aha sonra *ayoz=CC balar. Bu evrenin banda tekrar nterfaz

gereklemez. ?nk *ayoz=C% in sonunda kromatidler zaten elerhalindedir. *ayoz=CC, aynen mitoz blnme gibidir.


20/43

kini Mayotik 9'nme (Mayo* II)

8ro/a*:IIevresinde kromatin iplikler ksalp kalnlarlar ve ekirdekzar da!lr, ekirdekik kaybolur.

Meta/a*:II% de kromozomlar sentromerlerinden i! ipliklerinetutunurlar. 2kvatoral dzlemde dizilen kromozomlar kromatidlerine

ayrlarak zt kutuplara ynelirler.Ana/a*:IIsafhasnda ise e kromatidler zt kutuplara do!ru ekilerek

birbirlerinden ayrlrlar.

Teo/a*:II% de kutuplarda bulunan kromatidler, iplik halini alr veetraflarnda ekirdek zar oluur, ekirdekik yeniden organize olur.+elofaz=CC% nin ardndan


21/43

Mayo*6n ;enetik %on6ar"

-= 'ametlerin olumasnda temel adm olan kromozom saysnn diploiddenhaploide indirgenmesi

4= *ayoz C ve *ayoz CC Dde allellerin segregasyonu *endel kuralnauygundur.

5= &omologlarn rastgele bir araya gelmesi ile genetik materyalin yenidendzenlenmesi

3= )rossing over ile genetik materyalin tekrar karmas genetik varyasyonu

biraz daha arttrr fakat ilave olarak normal kromozom ayrlmasngarantilemede kritiktir.


22/43

N%AN ;AMETO;ENEZ


23/43


24/43

%permatogene*

-= +estislerde sperm retilmesine !permatogene* denir.

4= 2rkek bireylerde, sperm retimi ergenika!ndan itibaren1testislerdeki !emini/er t'p'kerin,e gerekleir.

5= %permatogoni6m ad verilen sperm ana hreleri, inter/a*geirir.

3= Bylee primer !permato!it ad verilen, birinil dereeli spermatositoluur.

/= Frimer spermatosit, mayo* >geirir ve? tane !ekon,er!permato!it oluur.

0=


25/43


26/43

%permin 3ap"!"


27/43

Oogene*

-= Avaryumda yumurta hresinin retilmesine oogene* denir.

4= "ii bireylerde yumurta retiminin balang, ,oB6m,an nebalar.

5= "ii birey henz anne karnndayken mayo*blnme balaramatamamanma*.

3: Avaryumda, oogoni6mad verilen yumurta ana hresi1 inter/a*evresinigeirir ve primer oo!it oluur.

/= &er dii yaklak olarak: C00 4in primer oo!it hresi ile do!ar.

0= Bu hreler ergenika!na kadar bekler.

G= Ergenika!ndan itibaren, primer oo!it hreleri mayo* >geirir.>= Bunun sonuunda1 4iri k''k, ,iBeri 4'y'k olan? 're oluur.

= Bu hrelerden kk olanna 4irini k6t6p 're!ibyk olannaise !ekon,er oo!itdenir.


28/43


29/43

-H= "aha sonra mayo* ? gerekleir.

--= Bunun sonunda, C k''k ve > 4'y'khre oluur.

-4= 5 kk hreye ikini k6t6p 'reeri, byk hreye ise Ooti, denir.

-5= kinil kutup hrelerinin, !itopa*ma!" a* oldu!undan belli bir sre

sonra kay4o6r.-3= Ooti, ise byyp gelierek, o6mad verilen y6m6rtahresini

oluturur.

Not- )utup hrelerinin olumasnn nedeni1 kromozomsaysnn yarya inmesini sa!lamak ve yumurta hresinin dahafazla sitoplazma almasn sa!layarak1 onun yaama ansn arttrmaktr.


30/43

36m6rtan"n 3ap"!"

-= 9umurta hresi byk ve hareketsizdir.

4= 9umurta hresinin etrafnda gikoproteinya da poi!akkariter,enolumu *ona pe6!i,a ad verilen bir tabaka bulunur.

5= Iona pellusida, sadee ayn" t'reait !permerin yumurta

hresinegirme!ine izin verir.


31/43

=ertii*a!yon (Denme)

Jertilizasyon, yumurta ve sperm arasnda gerekleen, birbirini takip edenbirtakm kompleks etkileimleri ieren olduka karmak bir sretir. Buolaylar foliklden olgunlam yumurtann atm ile balar, yumurtayasperm giriinden sonra 4 pronukleusun olumas ve -. mitoz blnmeningereklemesiyle sona erer. nsanlarda ve btn hayvanlarda trn

devamll! iin gerekli olan bu sre her zaman bilim adamlarnn dikkatiniekmitir.

9umurtann fertilizasyonu genellikle fallopian tpte ovulasyon gnndeveya hemen sonrasnda oluur. ?ok sayda sperm mevut olmakla birliktetek bir spermin ovuma girmesi di!er spermlerin giriini engelleyen bir seri

biyokimyasal olaylar balatr.Jertilizasyonu ikini polar ismin oluumu ve mayoz CC Dnin tamamlanmastakip eder. "llenmi yumurta ve spermin kromozomlar her biri nkleermembranla evrili pronkleus haline gelir.


32/43

"iploid zigotun kromozomlar fertilizasyondan hemen sonra replikeolur ve zigot iki diploid yavru vermek zere mitozla blnr. Bu mitozembriyonik geliim sreini balatan blnme serisinin birinisidir.


33/43


34/43


35/43


36/43


37/43


38/43

$krozom sperm hresinin en u ksmnda bulunan, ierdi!i enzimler sayesindeyumurta girii sa!layan blgedir.

$krozom reaksiyonu srasnda u maddeler salglanr.

Hyaluronidaz: orona radiata bariyerinin geilmesini sa!lar.

Tripsin benzeri maddeler: zona pelliuday eritirler

Akrozin: spermiumun zona pelliuda iinden gemesini sa!lar


39/43

Zona pellicudaya penetrasyon:

-=7 "ii gamet evresindeki bu bariyer akrozomun i membranndaki

enzimlerin yardmyla delinir.

4=7


40/43

G=7 Fenetrasyondan sonra spermiumda erkek pronuleusu oluur.

>=7 2rkek ve dii pronuleuslar kaynar.

=7 Bu kaynamadan ne her iki pronuleusda "#$ replikasyonu olur.

-H=7 Bunun nedeni ilk blnmeden sonra meydana gelen 4 hrenin "#$

miktarnn diploid olabilmesi iindir.--=7 )romozomlar i! iplikikleri zerinde yerleirler ve oluan 30

kromozomun 45% bir hreye 45% di!er hreye gider.

-4=7 Aluan iki hreden diploid sayda kromozom ve diploid "#$ bulunur.


41/43

Mayo* e Mito*6n T"pa i@ki!i

*ayoz ve mitozun biyolo(ik nemi kromozom saysnn bir hredenyavrusuna ve bir kuaktan di!erine sabit kalmasnn garantilenmesidir. Busrein tpla ilikisi hatal kromozom saysna sahip hre veya hre hatlarnayol aan hre blnme mekanizmalarndan biri veya di!erindeki hatalarnaltnda yatar. *ayotik non disun(tion 6mayotik olmayan ayrlma7, zellikle

oogenezde, bizim trmzde tm hamileliklerin hi de!ilse yzde birkandagrlen kromozomlar bakmndan anormal fetuslardan sorumlu olan en yaygnmutasyonel mekanizmalardr. "evam edip tamamlanan hamileliklerdekromozom anormallikleri, geliim bozukluklarnn, mental reterdasyonun veyenido!an perioduna gelememenin nde gelen nedenidir. *itotik non

dis(untion%n da genetik hastalklara katks vardr. Jertiliazasyondan hemensonra gelien embriyoda ya da plesenta gibi ekstrembiyonel dokularda ki nondis(untion "oEn sendromlu hastalarn bir ksmndaki gibi baz tbbidurumlarn nedeni olan kromozomal mozaisizme gtrr.


42/43

Bunlarn tesinde kolon hreleri gibi hzl blnen dokularda anormalkromozom segregasyonu sklkla kromozomlar ynnden hatal olantmrlerin gelimesinde bir aamadr ve bu nedenle kanserlerin o!undakromozomlarn de!erlendirilmesi tan ve takip asndan enmli testlerdir.


43/43

1. kalitimin kromozomal temeli̇

Documents