saveSave EPİGENETİK For Later
Epigenetik Modifikasyonlar Ve Erkek Infertilitesi
epigenetik hast ve tedavi yaklşmlr
Memelilerde Epigenetik Gen Düzenlenmesi
KLASİK OLMAYAN KALITIM ŞEKİLLERİ
Hastalklar ve kt alkanlklar babadan oula geebiliyor Hrriyet 3 Mart, 2006
EPGENETK VE EPGENOM
Prof.Dr. Nermin Gzkrmz stanbul niversitesi Fen Fakltesi Molekler Biyoloji ve Genetik Blm
Bir babann iledii gnahlar, dorudan sonraki nesillere de geiyor. Bir erkein gen yalarndaki beslenme ve sigara alkanlklar, o kiinin olunun ve hatta torununun bile saln etkileyebiliyor. Yeni yaplan bir aratrmaya gre kaltma bal bu etkiler, "epigenetik" de denilen, DNA zerindeki nemli kimyasal deiikliklere baldr. Bu deiikliklerin halk sal zerindeki etkisi de ok byk olabilir. rnein bugnk genlerin davranlar, ileriki yllarn sorunlarn oluturabilir. University College Londonda genetik uzman olan Marcus Pembrey ve ekibi, erkek tarafndan sala bal etkilerin bir sonraki nesile aktarldn iki ekilde kantladklarn belirtiyor. Bunlardan ilki, ngilterede 1990larda bebek sahibi aileler arasnda yaplan Avon aratrmasdr. Aratrmaya katlan babalarn 5 binden fazlas, ya o srada ya da gemite sigara tiryakisiydi. Bu erkeklerin de 166s, sigaraya 11 yandan nce, yani vcudun zellikle evreye bal strese ak olduu bir dnemde balamt.
Epigenetics is a new peerreviewed journal available in print and online.
Research details Publication Project Group members Collaboration
Department of Molecular Epigenetics
Head: Ale Kovak Scientific interests: Epigenetic regulation of plant transgene expression Genetics of allopolyploid nucleus Evolution of satellite repeats
William Bateson (18611926)
genetik terimi 1909
Translasyon Posttranslasyonal modifikasyonlar
Transkripsiyon RNA ilenmesi (krplma vb.)
Genetik genler ile alan bir bilim daldr.
Genetikiler; molekler, hcresel, organizmalar, ailesel, populasyon, veya evolsyon dzeyinde genler ile alrlar.
Proteolisis Peptidler/amino asidler
Gen; Genom; Genomik nedir? Gen: rn RNA veya Protein olan kaltsal madde birimi Genom: Gen + KromosOM (HAPLOD) tm genler Genomik: Biyoinformatik ve Genom bilgilerini kulllanarak gen ilevini anlamak amacyla deneysel yntemlerin gelitirilmesi ve uygulanmas
4. Genom 3. Kromozom 7. Populasyon
Ka gen ve protein var?
Yant anlamsz. Her gen farkl krplmalarla deiik proteinler oluturabilir. Her protein deiik modifikasyonlar gsterir. Daha sonra da protein kompleksleri oluur. DNA histonlar ve dier proteinlerle kromatini oluturur. Kromatin dinamik materyaldir ve epigenetik bilgi tar. Bir organizmaki her hcre ayni genetik bilgiyi tar fakat farkl ynde geliimler gsterir.
C. H. Waddington in 1942 defined it as the branch of biology which studies the causal interactions between genes and their products which bring the phenotype into being.
Epigenetik DNA dizi deiimlerinin (mutasyon) dndaki faktrlerle oluan, gen anlatmndaki tm deiikliklere verilen genel bir tanmlamadr. Epigenetik deiiklikler kaltsaldr fakat potansiyel olarak geri dnebilir.
Epigenetik Sonu olarak: -Bir bireydeki tm hcreler ayni genetik bilgiyi tamalarna karn farkl fenotipik yapdadrlar. = Epigenetik deiimler farkl gen setlerinin anlatm ile kazanlrlar. = Epigenetik deiimler bir sonraki generasyonlara aktarlrlar. Bu durum DNA da kaltsal bir mutasyon olmakszn gerekleir.
Epigenetik: Ayni genom, farkl fenotip, farkl gen anlatm profili
tarama lazer 1
DNA modifikasyonlar (sitozin metillenmeleri vb.) Histon kromatin modifikasyonlar Kromatin yapsna balanan oklu protein kompleksleri Genomik imprinting
PCR rn oaltm saflatrma
Yzey grnts ve normalizasyon
Paramutasyon RNA interferens ve mikro RNAlar RNA aracl ile DNA metilasyonu Transgen sessizlemesi Viruslerle gen sessizlemesi
Epigenetik: DNA metilasyonlar -Metilasyon bir DNA modifikasyonudur ve DNA ilevini deitirir. -5mCler DNAda rastgele bir dalm gsterirler.
DNA y oluturan nukleotidler DNA
5 methyl sitosin mutasyonlar tayin edilemez ve tamir edilemezler.
metillenmi metillenmi CpG adas
relaxed chromatin structure Kapal kromatin yaps of a nonimprinted gene
DNA metilasyon paterninin kurulmas
Metilasyon patterni genomlarda her yeni generasyonda yeniden dzenlenir. Sense (anlaml) metilasyon epigenetik bir olaydr. Tm metilasyon erken yeniden dzenlenir. embiryogenezde oluur ve
Epigenetik deiimler birok Mendel Kurallarna uygun olmayan kaltm biimini aklar.
2003 American Society for Microbiology
SAME GENOME, DIFFERENT EPIGENOME: Variability in CpG methylation at the agouti locus causes differences in coat color among genetically identical mice. Maternal nutrition affects the phenotype of offspring by influencing the degree of CpG methylation at the agouti locus. (Reprinted with permission, Molec Cell Biol, Aug 2003)
DNA metilasyon zellikleri
Transkripsiyonal silencing Genomu transposizyondan koruma Genomik imprinting X inaktivasyonu Doku spesifik gen anlatm
Histon kromatin modifikasyonlar
Protein ekspresyonu DNA tarafndan kromatinin eitli modifikasyonlar ile etkilenir:N-histon terminalindeasetilasyon, metilasyon, fosforilasyon ve ubiquitilasyon gibi.
Epigenetik kromatin regulasyonu
A. DNA dzeyinde 1. sitozin metilasyonu B. Histon modifikasyonu - histon kodunda
Asetillenmi histonlar kromatini aarlar ve transkripsiyon oluur. Histonlar HAT (histon asetilaz) ile asetillenirler.
Histon Histon Histon Histon
asetilasyonu metilasyonu fosforilasyonu ubiquitilasyonu
Deasetillenmi histonlar skca paketlenirler ve transkripsiyon faktrlerine kapaldr. Histonlar HDAC (histon de-asetilaz) ile etkilenirler.
Histon fosforilasyonu (H3)
1. Histonlar mitoz srasnda fosforillenirler. 2. Histonlar signal iletiiminde de fosforilasyon gsterirler.
Baz genler sadece maternal genomda ve bazlar ise sadece paternal genomda gen anlatm yaparlar. Genomic Imprinting: "Parent specific expression or repression of genes or chromosomes in offspring. (On-line Medical Dictionary)"
nsanda yaklak 40 kadar gen imprinttir. - rnein : igf2, h19, igf2r ve Angelman ve Prader Willi genleri. syndromes
nsanda Mendel Kaltm
Hangi ebeveynden gelirse gelsin kaltm edeerdir.
nsan genomunda imprint gsteren blgeler
Maternal homolog-sol homologPaternal homolog-sa homolog-
paternal allelin allelin ekspresyonu
imprint genler metillenmitir ve kromatin yaps deimitir
promotr metilasyonu nemlidir.
Metil CpG balayan proteinler Meti
imprint olmayan gende kromatin gevek yapdadr.
imprinted imprint blge ekspresyon kspresyon Promotr Promot
mprinting ve insan hastalklar 15.Kromozom
Prader-Wili sendromu (PWS)
1/15,000 Deiik anomaliler Orta dzeyde mental gerilik (maternal imprint ve
paternal ekspresyon PWS). ekspresyon PWS).
Angelman sendromu ndromu
Prader-Wili sendromu Praderndromu
leri dzeyde mental gerilik eitli anomallikler 1/15,000 (paternal imprint ve
maternal ekspresyon ekspresyon AS (ubiquitin ligase gene) (ubiquitin
mprint genler 15q
maternal imprint ve paternal ekspresyon ekspresyon PWS
paternal imprint ve maternal ekspresyon AS ekspresyon (ubiquitin ligase gene)
UBE mutations on maternal 15 ->angelman syndrome
paternal veya maternal-anlatm = Imprinting Bir veya dier allel bir hcrede anlatm yapar fakat asla ikisi birden yapmaz, = random/mozaik monoallelik anlatm
Mary Lyon 1961
Tm kromozom: X-inaktivasyonu
Imprinting ve X-inaktivasyonu
Kodlama yapmayan uzun RNA (Xist) ekspresyonu X-inaktivasyon blgesinde (X-inactive
A: 46, XY B: 46, XX C: 47, XXX
D: 48, XXXX E: 49 XXXXX
Paramutasyon Bir allelin ekspresyonunun dier allele ilgili olarak deimesi.
Bir paramutabl allel paramutagenik allele ilikiden sonra paramutant allel olur. Paramutant allel sonraki generasyonlarda genelde stabildir.
1969 Britten ve Davidson (RNA; karyotlarda hangi genler alacak hangileri almayacak karar verir). miRNA, siRNA, tasiRNA (oluumu farkl ilevleri ayni) Sadece mi RNAlar insan genlerinin 1/3 n dzenler. Bu RNA lar olmakszn kk hcreler kaybolur, beyin- kaslar geliemez, iekler ekil alamaz, ilevsel sentromerler oluamaz,......
Kk RNAlarn oluumu
zel endonukleaz (Dicer) ift iplikli RNA iin dsRNA ve siRNA balanan protein (Argounate) dsRNA, siRNA (21-25 nukleotid)ya dnebilir. 1990 da Petuniada ko-supresyon ve 20.yzyln sonunda RNA silencing RNAi gsterilmitir. miRNA 70 nukleotidlik hairpinyaplardan oluur. 2005 te 1650 miRNA geni bulunmutur. 227si insan, 21i insan virsleri kkenlidir ve 1648 tanesi 21. yzylda bulunmutur.
RASI: Repeat-associated siRNA.
Andrew Z. Fire 1/2 of the prize USA Stanford University School of Medicine Stanford, CA, USA b. 1959
Craig C. Mello 1/2 of the prize USA University of Massachusetts Medical School Worcester, MA, USA b. 1960
RNAi ile Gen sessizletirilmesi ~22nt RNAs
dsRNA ilem ~22nt siRNAs tanma hedef mRNA ykm amplifikasyon kopyalama + sekonder siRNAs dalm
Virsler aracl ile gen sessizlemesi VIGS
Ksa interfering (si)RNA
ift iplikli 2 nukleotidlik uzayan ksmlar var Hedef RNA ya tam komplementer Endonukleolitik ykm yapar ncl RNA dupleksi Kromozomal veya sitoplazmik 25 nt uzunluunda
Kodlama yapmayan RNA
Mikro (mi)RNAlar ve Ksa Interfering (si) RNAlar
Tek iplikli Hedef RNAya ksmen komplementer Etki mekanizmas bilinmiyor Trler hatta filumlar arasnda korunmu yapl ncl Ksmen ift iplikli RNA ntergenik Kromozomal 70 nukleotid uzunluunda
MikroRNA geni Transposonlar , transgeneler, virusler, heterokromatik DNA
Ksa temporal (st)RNA
Tek iplikli Hedef RNAya ksmen komplementer Translasyon balangcn engeller Trler hatta filumlar arasnda korunmu yapl ncl Ksmen ift iplikli RNA ntergenik Kromosomal 70 nukleotid uzunluunda
Parent--origin imprint silinir primordial germ hcreler mitoz spermatogonia / oogonia mitoz Primer spermatosit / oosit mayoz Parent--origin imprint kurulur sperm / yumurta fertilizasyon zigot Ar de-metilasyon (Parentorigin imprint kalkar) mitoz erken embiryo DNA re-metilasyon balar mitoz
Kromatin plastisitesi stem hc. mitoz erikin somatik hcreler Kromatin snrlanr
Kanser epigenetii Alternative CpG Metilasyon modelleri Kanser
Feinberg and Vogelstein (1983): DNA metilasyon kayb
Feinberg and Tycko, 2004
BRCA1 & BRCA2 sporadik meme kanserinde rol oynar.
PPromotr hipermetilasyonu BRCA1 inaktivasyonunda PPromot hi permetilasyonu nemli rol oynar. Kapal kromatin yaps oluumuna yol aar.
Lamarck Jean Baptiste Pierre Antoine deMonet, Chevalier de Lamarck (1744-1829)
Epigenom almalarnda; genomda metilasyon profili gsteren blgelerin tanmlanmas iin kullanlan yntemler:
DNA bislfit uygulamas Restriksiyon enzim teknikleri Mikroarray ChIP Histon modifikasyon ChIP haritalamalar Kromatin yapsnn Kromatin fraksiyonlamas fiziksel incelemeleri DNA metilasyon haritalamalar
Dokuya zgn DNA metilasyonu ve epigenetik heterogenite
ve transkripsiyon faktrleri ile genom ilikilerinin aratrlmas.
karyotlarda gen anlatm dzenlenmesi: -mRNA transkripsiyon -kromatin yeniden modellenmesi (epigenetik) -aktivatrler, repressrler, transkripsiyon faktrleri, vb.. -mRNA ilenmesi -mRNA transport -mRNA ykm -RNA interferans (sessizleme) -translasyonal kontrol proteinlerin sentezi -posttranslasyonal kontrol: protein ykm, vb.
Genetik alannda yapacanz almalara Epigenom almalarnn da eklenmesi temel genetik kavramlarla aklayamadnz pek ok olayn daha iyi aklanmasna katklar salayacaktr.
Documents Similar To EPİGENETİK