Canlı Bilimi

Kromozom Yürüyüşü Tekniği (Komşu genlerin tanımlanması)

 

Bu terim bireysel olarak klonlanabilecekten daha uzun (DNA) segmentlerinin üst üste çakışan sondalar kullanılarak incelenmesini açıklar. Bir genin yeri yaklaşık biliniyorsa önce komşu dizileri klonlama suretiyle o genide klonlamak mümkündür. Aktarılan yabancı (DNA) boyu sınırlı olmasına karşın bazen daha uzun (DNA) segmentlerini üst üste çakışan klonları incelemek suretiyle kromozom yürüyüşü tekniği ile inceleyebiliriz.

Kromozom yürüyüşü tekniğinde klonların ve DNA nın uç kısmı tekrar klonlanır ve genomik kütüphaneden baz dizileri örtüşen diğer klonların araştırılmasında sonda (prob) olarak kullanılır. Sonuç örtüşme düzeyi için analiz edilir. İkinci kez klonlanan örtüşen bölgenin ucu alınır tekrar başka örtüşen klonların seçimi için sonda olarak kullanılır. Böylece kromozom boyunca yürümüş olunur. Günümüzde yapılan DNA analizlerinde referans genler bu teknikten elde edilen bilgilerle yapılır.

Elimizde bir x organizması olsun. Bu organizmadan DNA analizi yapılır. Sonra 5 ayrı tüpe koyulur ve 5 ayrı endonükleazla kesim yapılır. Herbir endonükleaz farklı bölgelerden kesim yapacaktır. Herbir farklı fragment vektör plazmide aktarılıp klonlanır. Daha sonra bakterilere transforme edilip bir petriye ekilir. Sonra petrideki koloniden bir fragment seçilip içindeki DNA fragmenti dizilenir (Sanger). Bu dizinin üzerine prob dizayn edilir. Bu prob işaretlenir ve kolonilerin üzerine gönderilir. Problar diğer kolonilerde ışıma yaptığında tekrar dizilenir. Burada amaç birinci ile üst üste çakışan klonlanan kısmı içeren diğer bir klonun yerini belirlemektir. İkinci klonda aynı şekilde işleme tabi tutulur. Böylece segmentleri kromozomda daha aşağı kısımlardaki diğer üst üste çakışan kısımlarda sonda olarak kullanılır. Bu şekilde nispeten kromozomun uzun segmentleri çakışan klonlar yardımıyla incelenmektedir. Kromozom yürüyüşünün açık bir kullanım alanı ökaryotik kromozomlarda hangi genlerin birbiriyle yan yana olduğunu anlamayı sağlar. Kistik fibrozis ve kas distrofisi geninin yeri böyle belirlenmiştir. Yakın zamanda kromozom sıçraması (kromozom jumping) teknikleri geliştirilmiştir. Bu teknikler yürüyüş için uygun olmayan bölgeleri atlayan onları (bypass) yapan tekniklerdir. Bu teknikler segmentler iki ucunun ortasında yürüme işlemi yapılmadan iki uçların yerlerinin belirleme kabiliyetlerine bağımlıdır. Segmentlerin uçları eğer bölge invert edilmiş ise (ters çevrilmiş) yada büyük bir bölge klonlanıp orta kısım sonra uzaklaştırılarak sadece uçlar kalmış ise segmentlerin uçlarının yeri belirlenebilir. İki ucun sondası araştırıcının birinci ucu ve diğerlerini etkili olarak klonlamasına ve aradaki bölgelerin üzerinden atlanılmasını mümkün kılar. Kısaca kromozom jumping terimi genomik kromozom üzerindeki birbirini takip etmeyen fakat bilinen noktalar arasında o bölgeyi atlayan klonların izolasyonu sağlayan tekniktir. Bu iş genellikle ilgili olmadığı düşünülen bölgeler üzerinde işlem yapmak yada (yürüyüş) uzun olduğunda by-pass bölgelerinde yapılır.

Bugün hem az gelişmiş ve hemde gelişmekte olan ülkelerde, insan ve hayvanlardaki ölümlerin esas nedenini infeksiyonlar oluşturmakta ve doğan çocukların %20-40 kadarına yakın bir bölümü 5 yaşına varmadan, direkt veya indirekt olarak, çeşitli  infeksiyöz hastalıklardan ölmektedirler. Böyle ülkelerde hayvan ölümleri de hemen hemen aynı boyutlarda bulunmakta veya daha yüksek oranlara varmaktadır. İnfeksiyonlarda, bakteriyel, viral ve paraziter (protozoon ve helmint) ajanların rolleri oldukça fazladır. Ayrıca, insanların hayvanlarla birlikte yaşamaları, birçok infeksiyonun hayvanlardan insanlara bulaşmasına (zoonozlar) ve tehlikeli ve hatta öldürücü hastalıklara yol açmasına neden olmaktadır.

İnsanlarda ve hayvanlarda her infeksiyona karşı etkili bir aşı bulunamadığı için, hastalıklardan korunmada diğer koruyucu önlemlere önem verilmesi gerekmektedir. Ancak aşılamanın ucuz olması, bazılarının iyi bağışıklık vermesi, viral infeksiyonların antibiyotik ve kemoterapötiklerle sağaltılamaması ve hastalıkları kontrol altına alabilme gibi nedenler aşılamayı daima ön plana çıkarmış ve diğer koruyucu önlemleri ikinci plana itmiştir. Halbuki, koruyucu önlemler alınmadan ne kadar iyi bir aşı kullanılırsa ve etkin bir aşılama yapılırsa yapılsın etkisiz kalacağı bir gerçektir. Bu nedenle koruyucu önlemlerle birlikte aşılamaları da düşünmek ve hatta aşılamayı ikinci dereceye almak daha iyi bir tedbir olur. Aksi halde, aşılama daima ön planda tutulacak ve koruyucu önlemler daha geride kalacak veya hiç dikkate alınmayacaktır. Bugün Türkiye de infeksiyöz hastalıklardan korunmak demek aşılamak demektir görüşü yaygın bir kanı haline gelmiştir. Bu durumu yabancı ve gelişmiş ülkelerde de görmek mümkündür.

 

KAYNAK: Rekombinant DNA Teknolojisi ders notları