GENOM PROJELER Prof Dr Hill zda Genom Projeleri

GENOM PROJELERİ Prof. Dr. Hilâl Özdağ

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

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

DİZİLEME • İlgilen DNA’nın altklonlanması – Değişik “insert” boyutları • Herbir klon – Büyür, DNAsaflaştırılır – Dizileme reaksiyonu yapılır – Dizileme fragmentleri kapiller elektroforezle ayrıştırılıp lazer eksitasyonu ile tanımlanır. – Reaksiyon başına 500 -1000 bç okuma yapılabilir (bugünkü teknoloji ile)

Vektörler insert Çoklu klonlama bölgesi

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

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

Fiziksel harita

Genetik harita

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

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

Shotgun yaklaşımı • L boyundaki bir DNA fragmenti: Bu fragmentin bir diğer kopyasını daha bulabilmemiz için genomun 4 L bç olması gerekir. • Rasgele diziler – İki okumanın 30 bç kesişmesi – Beklenen 430 >>>> 1. 2 X 1018 bç. – 3 milyarlık bir genomda bu kesişmeyi bulmak pek de kolay değil.

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

Hiyerarşik Yaklaşım Klon-Klon • Genom 1. 5 Mb fragment’lere ayrılır • Fragmentler BAC ve YAC’lara klonlanır • Insertler > 100 kb ve tekrar bölgelerinden daha büyüktür. • Bu şekilde klonlar örtüşen/kesişen fragmentlerin tanımlanması ile bir kontig haline getirilip dizilenir.

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

Flow sorting: özgül kromozomlar

Watson ve Crick, Mayıs 1953

DNA 1865 Gregor Mendel kalıtım kurallarının temellerini attı. 1953 James Watson ve Francis Crick 1962 yılında Nobel ile ödüllendirilen çalışmalarında DNA’nın çift sarmal moleküler yapısını açıkladılar. 1975 -1977 Maxam-Gilbert ve Fred Sanger DNA dizileme tekniğini geliştirerek Nobeli kazandılar.

DNA 1990 İnsan Genom Projesi başlatıldı. ABD, İngiltere, Japonya, Almanya, Fransa. 1996 Maya (S. cerevisiae) genom projesi tamamlandı. 1998 Başkanlığını Craig Venter’ın yaptığı Celera genom projesine başladı.

1998 DNA Bir yuvarlak solucanın, C. elegans, genom projesi nihayetlendi. Gelişim biyolojisinde devrim açan bu organizma ilgili çalışmaları başlatan bilim adamları 2002 yılı Nobel Tıp ödülünü aldılar. 2003 İnsan genomunun dizilenmesi planlandığı üzere bitirildi. 2003 Fugu cinsi Japon balıklarının genom projesi sona erdi. (İngiltere, ABD, Singapur)

Mammals Homo sapiens [NCBI 35] browse | what's new | Vega Pan troglodytes [CHIMP 1] browse | what's new Macaca mulatta [Mmul 0. 1] browse pre! site Mus musculus [NCBI m 34] browse | what's new | Vega Other chordates Gallus gallus [WASHUC 1] browse | what's new Xenopus tropicalis [JGI 3] browse | what's new Danio rerio [WTSI Zv 5] browse | what's new | Vega Other eukaryotes Drosophila melanogaster [BGDP 4] browse | what's new Anopheles gambiae [MOZ 2] browse | what's new Apis mellifera [Amel 2. 0] browse | what's new Takifugu rubripes [Fugu 2. 0] browse | what's new Caenorhabditis elegans [WS 140] browse | what's new Rattus norvegicus [RGSC 3. 4] browse | what's new Tetraodon nigroviridis [TETRAODON 7] browse | what's new Saccharomyces cerevisiae [SGcurrent browse | what's new Canis familiaris [Can. Fam 1. 0] browse | what's new | Vega Ciona intestinalis [JGI 1. 95] browse | what's new Bos taurus [Btau 1. 0] browse | what's new | pre! [Btau 2. 0] Ensembl Monodelphis domestica [Mon. Dom 2] browse pre! site