Temel ve İleri Moleküler Biyoloji Yöntemleri Genomik ve Proteomik Analizler
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
24<br />
Epigenetik <strong>Analizler</strong><br />
• • • •<br />
Nermin GÖZÜKIRMIZI<br />
İlk olarak, 1950’lerde Conrad Waddington tarafından önerilen epigenetik terimi günümüzde, gen anlatımında<br />
DNA dizisindeki değişimlerle açıklanamayan <strong>ve</strong> mitoz <strong>ve</strong>/<strong>ve</strong>ya mayoz bölünmeyle kalıtılabilen değişiklikler olarak<br />
tanımlanmaktadır. DNA metillenmesi, DNA değişimleri (modifikasyonları), genomik damgalanma (“imprinting”),<br />
transgen sessizleşmesi, histon değişimleri (asetillenme, metillenme, ubikitinlenme, fosforillenme vb.), X kromozomu<br />
aktivitesinin yok olması, şifreleme yapmayan RNA’larla mRNA anlatımının kontrol edilmesi ile PcG (“polycomb”) <strong>ve</strong><br />
TrxG (“trithorax”) grubu proteinler tarafından yönlendirilen <strong>ve</strong> kromatinin sessiz kalmasına yol açan bir epigenetik<br />
bellek sistemi olan kromatin değişimleri başlıca epigenetik olaylardır.<br />
Epigenetik, terim olarak klasik genetiğin dışında demektir. Epigenetik değişimler eski haline dönüştürülebilir <strong>ve</strong><br />
sonraki kuşaklara aktarılabilir. Ancak; bu değişimlerin hücre bölünmesi sırasında yavru hücreye nasıl aktarıldığı tam<br />
olarak anlaşılamamakla birlikte, kalıtılan epigenetik değişimlerin kromatin durumlarıyla taşındığı düşünülmektedir.<br />
Aynı şekilde, bu bilginin, organizmalarda, sonraki kuşaklara nasıl aktarıldığı da pek anlaşılamamıştır.<br />
Epigenetik değişimleri başlatan <strong>ve</strong> devam ettiren üç ayrı <strong>ve</strong> birbiriyle örtüşen mekanizma tanımlanmıştır: siRNA’lar,<br />
histon değişimleri <strong>ve</strong> DNA metillenmesi. Bu işlemler transkripsiyon ürünü RNA’ların kararlığını, DNA katlanmasını,<br />
nükleozom yerleşimini, kromatin sıkıştırılmasını <strong>ve</strong> nükleus organizasyonunu etkiler. Tek tek <strong>ve</strong>ya birleşerek bir<br />
genin sessizleşmesine ya da anlatım yapmasına neden olurlar. Bunun sonucunda hastalıklara yatkınlık, içsel <strong>ve</strong>ya<br />
dışsal çevresel etmenlerin tetiklediği epigenetik değişimler ile genetik bilginin karmaşık etkileşimleri sonucunda<br />
ortaya çıkar. Daha önceki araştırmalarda DNA düzeyindeki mutasyonlar, delesyonlar, gen birleşmeleri, ardışık<br />
ikilenmeler (duplikasyonlar) <strong>ve</strong> gen çoğaltımlarının (amplifikasyonlarının), herhangi bir hastalığa yatkınlıkta <strong>ve</strong>ya<br />
hastalık genlerinde anlatımın bozulmasında ana etkin mekanizmalar olduğu belirlenmiştir. Ancak, günümüzde<br />
gen anlatımlarının epigenetik olarak değişmesinin de hastalık gelişiminde aynı oranda etkili olduğu anlaşılmıştır.<br />
Epigenetik mekanizmalar Tablo 24.1’de toplu halde gösterilmiştir.<br />
24.1. DNA Değişimleri<br />
İntronlara, tekrarlanan elementlere <strong>ve</strong> aktif olarak yer değiştiren dizilere sahip şifreleme yapmayan DNA’nın uzun<br />
süreli sessizleştirilmesi için etkili mekanizmalar gereklidir. Memeliler bunun için sitozin metillenmesini kullanır. Sitozin<br />
metillenmesi, S-adenozil-L-metiyonini metil <strong>ve</strong>ricisi olarak kullanan metiltransferazlar tarafından gerçekleştirilir<br />
(Şekil 24.1). Genler metillenmemiş promotörler yardımıyla, anlatımı yapılan <strong>ve</strong> yapılmayan komşu bölgelerin<br />
metillenmiş olmasına rağmen anlatım yapabilir. Başka bir deyişle şifreleme yapmayan bölgeler baskılanmış halde<br />
iken gen promotörleri kullanılıp düzenlenebilir. Metillenme aynı zamanda X’e bağlı <strong>ve</strong> damgalanmış halde bulunan<br />
genlerin de uzun süreli sessizleştirilmesinde kullanılır.<br />
465
Change language