Gnmz genomik anda modern tp Prof Dr Hikmet

Günümüz genomik çağında modern tıp Prof. Dr. Hikmet Geçkil İnönü Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

Genetik ve genomikte dönüm noktaları (1/7) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

(2/7) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

(3/7) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

(4/7) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

(5/7) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

(6/7) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

(7/7) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Genom? • Hücrede bulunan ve genleri de kapsayan toplam DNA • Protein kodlayan genler toplam DNA’nın sadece % 2’sini oluşturur • Geriye kalan % 98 çöp DNA!!! (ENDODE verileri tersini söylüyor) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Genom büyüklüğü ve komplekslik arasındaki paradoks • • • Tipik bir virüs (2 Kb) Bakteri (E. coli 4. 6 Mb) Hardal bitkisi (model bitki, 157 Mb) Nematod (yuvarlak kurtçuk, 100 Mb) Buğday (17 GB) İnsan (3 Gb/haploid genom)!!! Amip (670 Gb, bilinen en büyük genom) Fare (2. 7 Gb) Meyve sineği (165 Mb) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Gen sayısı ve komplekslik arasındaki paradoks • İnsanlarda gen sayısı sadece (yaklaşık) 20, 000! (3 Gb genom) • Buğdayda yaklaşık 90, 000 gen (17 Gb genom) • Hardal bitkisi 25, 000 gen (157 Mb genom) • Meyve sineği 14, 000 gen (165 Mb genom) • Bakteri (E. coli) 5000 gen (4. 6 Mb) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Protein sayısı ve komplekslik? Belki… • İnsan hücrelerinde protein sayısı bilinmiyor ve en az 100, 000 olduğu tahmin ediliyor – Sorun: farklı hücreler aynı gen fakat farklı protein setlerine sahip • Vücudumuzda yaklaşık 200 farklı hücre türü (çeşitli kan hücreler, sinir, deri, kas, vs) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

İnsan Genom Araştırmaları • Human Genome Project in 2003 • Finishing the euchromatic sequence of the human genome. • Nature 2004; 431 (7011): 931 -945. • Phase I Hap. Map project in 2005 • A haplotype map of the human genome. • Nature 2005: 437(7063): 1299 -1320 • Encyclopedia of DNA Elements (ENCODE) project in 2007 • Identification and analysis of functional elements in 1% • of the human genome by the ENCODE pilot project. • Nature 2007; 447(7146): 799 -816 • 1000 Genomes Project in 2008 • DNA sequences. A plan to capture human diversity in 1000 genomes. • Science 2008; 319(5863): 395 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Kaynak: U. S. Malatya Tabip Odası DOE (www. genomics. energy. gov)

İnsan Genom Araştırmaları İnsan genetik varyasyonun ayrıntılı kataloglanması • Farklı ırk ve bölgelerden 1000 anonim insanın genomik profillerinin ortaya konması • Milyonlarca haplotipin yapısının aydınlatılması (haplotip: aynı kromozom üzerinde yer alan alel kombinasyonları veya SNP setleri) • Esasta tüm insanlar aynı gen setlerine sahiptir • Fakat her insan aynı genin farklı alelik formlarına sahiptir – Örn. mavi göz, kahverengi göz, vs – Kistik fibroz, Huntington hastalığı bu kusurlu allelerden kaynaklanır 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Tek nükleotid değişiklikleri (DNA seviyesinde hepimiz 99. 9% benzeriz!) İki birey arasında ~3 milyon SNP (1000’de 1 fark) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Protein profilimiz (Protein miktar ve çeşidi bakımından hepimiz oldukça farklıyız!) • Organizmanın genomu statik ve yaşam boyu • Organizmanın proteomu dinamik ve devirli • Genom her hücrede aynı • Proteom her farklı hücrede ve dokuda farklı 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Genomik ve Tıp Genotip (DNA), fenotip (Protein) ve ilaç • Genotip ve fenotip arasındaki ilişkinin araştırılması • İnsanların aynı ilaca verdikleri farklı cevapların nedenlerinin anlaşılması • Kişiye özel ilaç (Precision or Personalized medicine) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Geneler ve ilaçlar Günümüzde tüm ilaçlar kaç geni (proteini) hedef alıyor? 1) ~500 (genomun % 5’i) 2) ~1, 000 (% 10’u) 3) ~5, 000 (% 25’i) 4) ~10, 000 (% 50’si) 5) ~ 15, 000 (% 75’i) 6) ~20, 000 (% 100’ü) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

Günümüzdeki tüm ilaçlar kaç geni hedef alıyor? 1) ~500 (genomun % 5’i) 2) ~1, 000 (% 10’u) 3) ~5, 000 (% 25’i) 4) ~10, 000 (% 50’si) 5) ~ 15, 000 (% 75’i) 6) ~20, 000 (% 100’ü) 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

İlaçlar ve hedefleri • İlaçlar – Küçük moleküller (organik veya inorganik) – Büyük moleküller (monoklonal antikorlar, enzimler) • Hedefler – Proteinler (enzimler, reseptörler, iyon kanalları, membran transporterleri)- piyasadaki ilaçların % 90’ınının hedefi (yaklaşık 500 hedef) • Tüm ilaçların yaklaşık %50’si GPCR’i hedef alarak işlev görür – DNA, RNA ve ribozom 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası

İlacın farklı etkisi Aynı semptomlar Aynı bulgular Aynı hastalık (? ) Aynı ilaç…. Genetik farklar Farklı etkiler ? Neden: 06. 05. 2015 VEYA Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası Uyuşumsuzluk… İlaç-ilaç etkileşimi… Şans…

Farmakogenomik Daha iyi ilaç tedavisi için genomların aydınlatılamsı Aynı tanı konmuş tüm hastalar ? ? ? Toksik yanıt Yanıt yok Tedavi İlaca yan etksiz cevap 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Mc. Leod & Evans, Ann Rev Pharmacol Toxicol 41: 101 -21, 2001 Malatya Tabip Odası

Aday gen yaklaşımı

Genom boyu ilişki yaklaşımı: Genomdaki her gen aday gen

Teşekkürler… 06. 05. 2015 Günümüz genomik çağında modern tıp Malatya Tabip Odası