MİKROBİYEL GENETİK

(1)

MİKROBİYEL GENETİK

Mikroorganizmaların genetik özelliklerinin bilinmesi;

gen fonksiyonlarının araştırılmasında,

diğer organizmalardaki bazı özel genlerin mikoorganizmalarda çoğaltılmasında,

endüstriyel önemi olan bazı ürünlerin büyük miktarlarda üretilebilmesinde,

mikrobiyel hastalıkların tedavisinde ve

genlerin organizmalar arasında nasıl

aktarıldığının belirlenmesinde son derece önemlidir.

Bu çalışmalarda genetik yapısı değiştirilmiş mikroorganizmalar kullanılmaktadır.

(2)

MUTASYON

 Bir organizmanın DNA yapısında meydana gelen ve kalıtsal olan her türlü baz sayı ve sıra değişimleri mutasyon olarak

adlandırılmaktadır.

 Mutasyon sonucu atasal tipten (wild type) farklı bir DNA taşıyan canlı mutant,

mutasyona sebep olan etken ise mutajen olarak tanımlanmaktadır.

(3)

Mutant tipleri

 Oksotrofik mutantlar: Minimal

besiyerinde gelişemezler. Biyosentez yollarındaki bazı enzimleri

kaybetmişlerdir.

 Dirençli mutantlar:

 Hareketsiz mutantlar:

 Pigmentsiz mutantlar:

 Kapsülsüz mutantlar:

 Şekerleri kullanamayan mutantlar:

 Virüslere dirençli mutantlar:

(4)

Mutasyon tipleri

Spontan mutasyonlar  Kendiliğinden oluşan mutasyonlar

Nokta mutasyonu  Bir baz çiftinde oluşan mutasyon

Transisyon  purin  purin, ya da primidin  primidin

Transversiyon  purin  primidin, yada primidin  purinin

(5)

Mutasyon tipleri

Atasal suşun ATG kodonunda bir nokta mutasyonu sonucu:

ATA kodonu oluşursa, tirozini kodonu  sessiz (gizli, silent) mutasyon

ATC kodonu oluşursa, durdurucu kodon  anlamsız (nonsense) mutasyon

TTG kodonu oluşursa, asparajin  yanlış anlamlı (anlamı değiştiren, missense)

mutasyon

(6)

Mutasyon tipleri

Okuma kalıbı kayması ya da çerçeve kayması (Frame shift) mutasyonlar,

DNA’ dan bir baz çiftinin çıkması (mikrodelesyon)

yada DNA’ ya bir baz çiftinin girmesi (mikroinsersiyon)

(7)

Genom üzerinde DNA parçalarının

translokasyonla, DNA’ nın farklı bir bölgesine hareketi

inversiyonla kopan DNA parçasının ters dönerek tekrar aynı bölgeye yapıştığı

belirlenmiştir.

Geri mutasyonlar (Reversiyon): Nokta mutasyonları geri dönüşümlüdür.

(8)

 RNA genomlarında oluşan mutasyonlar:

RNA’ dan oluşan genoma sahip virüslerde, DNA genomlarından daha fazla (yaklaşık 1000 katı kadar) mutasyon olmaktadır.

 RNA virüslerindeki RNA polimeraz enzimini, DNA polimeraz gibi replikasyon hatalarını düzeltebilmektedir.

 Ancak DNA genomlarında bulunan çok sayıda onarım sistemi RNA genomlarında bulunmaz. Bu nedenle de mutasyonlar DNA genomlarında daha yüksek oranda tamir

edilmektedir.

(9)

Mutajenler

1. Kimyasal mutajenler

 Baz analogları  Timine  5-Bromurasil

 DNA ile reaksiyona giren kimyasallar Nitröz asit (HNO2)  (deaminasyon)

Alkilleyici maddeler: Guaninin N 7 pozisyonundaki azotunu alkillerler.

Akridin ve etidium bromid gibi baz çiftleri arasına giren boyalar ise mikrodelesyon ve

mikroinsersiyonlara sebep olur.

2. Fiziksel mutajenler

 Radyasyon: İyonize olmayan radyasyon  ultraviole (UV) ışınları (260nm dalga boyu  primidin

dimerleri)

Kozmik ışınlar, X ışınları ve gama ışınları gibi kısa dalga boylu ışınlar ise iyonize radyasyon

etkenleridir.

3. Biyolojik mutajenler

Transpozonlar, Bakteriyofaj Mu, Mutajenik etki gösteren DNA onarım sistemleri:

(10)

Mutajenler

Fiziksel mutajenler

Radyasyon: İyonize olmayan radyasyon  ultraviole (UV) ışınları (260nm dalga boyu  primidin dimerleri)

MİKROBİYEL GENETİK