• Sonuç bulunamadı

EPİGENETİK Hafta 1: Epigenetik tarihçesi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "EPİGENETİK Hafta 1: Epigenetik tarihçesi"

Copied!
11
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

EPİGENETİK

Hafta 1: Epigenetik tarihçesi

Waddington’dan günümüze epigenetik panorama,

karşılaşılan sorular, zorluklar

Dr Öğr Üyesi Arzu ATALAY

(2)

DNA genetik materyaldir

Hücre bölünmesi

Nesillerarası kalıtım

(Transgenerational inheritance)

DNA

dizisi

tek

genetik materyal

değil

dir

HÜCRE BÖLÜNMESİ SIRASINDA:

-  Bazlar replike olur

-  Histon modifikasyonları replike olur

- DNA metilasyon paterni replike olur

- RNA ve proteinler bölünür

(3)

Genom sabit, hücreler dinamiktir!!!

• 

Genom statiktir –her hücremizde aynı genom kopyası vardır

• 

Hücre dinamiktir – dış koşullara, uyarılara cevap verir, çoğu

hücre bölünme siklusu geçirir

• 

Hücreler gelişim süresince farklılaşırlar

• 

Gen ifadesi hücre tipine, hücre siklusuna, dış koşullara ve

lokasyona göre değişir

(4)

Gen ifadesinin düzenlenmesi sırasında

• 

Kromatin açılır

• 

Transkripsiyon

• 

Translasyon

• 

Protein stabilitesi

• 

Protein

modifikasyonları

(5)

Gen regülasyonu hangi basamaklarda

kontrol edilir?

Genler neden ve nasıl regüle edilir?

– 

Farklı hücreler aynı genomu taşımaktadır, neden farklıdırlar??

Hücresel farklılaşma sırasında bazı genler açılır veya kapanır ve hücreler yapısal olarak farklılaşmaya başlarlar

Epigenetik mekanizmalar hücresel hafızayı

idame ettirir

(6)

Epigenetik=> Gen ifadesi veya hücresel fenotipte DNA dizisinden bağımsız olan mekanizmaların yol açtığı kalıtlanabilen değişikliklerdir. Epigenetik mekanizmaların başlıca bileşenleri: Ø  DNA metilasyonu Ø Histon modifikasyonu / histon farklılaşması Ø Düzenleyici kodlamayan küçük RNA’lar (siRNA, miRNA, snRNAs vb..)

Epigenetik

(7)

NoE: European Epigenome Network of Excellence Ø  Epigenetik, genetikle açıklanamayan tuhaf ve muhteşem şeylerdir (D.Barlow, Avusturya) Ø  DNA sadece bilgiyi taşıyan bir kasettir, kasetçalar olmadan işe yaramaz, epigenetik kasetçalardır (B. Turner, UK) Ø  DNA bilgisayar hard diski gibidir, programlar da epigenoma benzer. Programları kullanarak hard diskteki bazı bilgilere ulaşabilirsiniz. Şifre ile korunmuş ve şifresiz ulaşılabilen bölgeler vardır. Biz neden bazı bölgeler için şifrelerin olduğu ve diğer bölgelerin sürekli açık olduğunu anlamaya çalışıyoruz (J.Walter,Almanya) Ø  Genetik ve epigenetik arasındaki farklılık bir kitabın yazılması ve okunması ile kıyaslanabilir. Kitap yazıldıktan sonra tekst ( genler,DNA:depolanmış bilgi) tüm kopyalarda aynıdır. Ancak okuyanlar aynı kitabı farklı şekilde yorumlar, farklı duygular alırlar. Benzer şekilde epigenetik sabit bir kalıbın (kitap veya genetik kod) farklı şartlarda farklı çıktılarla yorumlanmasını sağlar (T.Jenuwin, Avusturya).

Epigenome NoE araştırmacılarının epigenetik terimi

tarifleri

(8)

Waddington's Classical Epigenetic Landscape 1957de Conrad Waddington “epigenetik manzara” kavramını gelişim sırasında hücresel karar verme işlemlerini tanımlamak için önermiştir. Epigenetics: A Landscape Takes Shape, Aaron D. Goldberg , C. David Allis , Emily Bernstein Cell Volume 128, Issue 4 2007 635 – 638, http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2007.02.006

Bir hücrenin global epigenetik düzeni, gelişim evre

ve potansiyelinin güçlü bir göstergesidir

(9)

gelişim/morfogenez

hücresel farklılaşma

oosit-embriyo geçişi

reprogramming

maternal etkiler

karsinogenez

Epigenetik mekanizmalar tarafından düzenlenen

biyolojik süreçler

heterokromatin oluşumu

paramutasyon

bookmarking

imprinting

X kromozom inaktivasyonu

pozisyon etkisi

(10)

Epigenetik faktörler nasıl kalıtlanmaktadır? (DNA, kromatin, küçük RNA…)

Hangi faktörler farklılaşmış bir hücrede epigenetik stabiliteyi sağlarken, hücre farklılaşması sırasında epigenetik esnekliği sağlarlar?

Histon modifikasyonları replikasyon sırasında nasıl kalıtlanır, yeni inkorpore olan histonlar atasal kromatinden bilgiyi hangi mekanizma ile edinir?

Gelişim sırasında multipotent kök hücre pek çok hücre tipine farklılaşırken, farklılaşmış hücreler nasıl stabil olarak aynı şekilde kalıtlanır?

Gametogenez ve erken embriyogenez sırasında DNAmetilasyonunun silinmesinden hangi faktörler sorumludur? Demetilazlar nasıl regüle edilmektedir?

Epigenetik dili, işaret (mark), yazıcı (writer), silici (eraser), sunucu (presenter), okuyucuların (reader) karmaşık iletişimi ile oluşmaktadır.

(11)

İnsan gelişimi ve hastalıklarında epigenetik mekanizmalar daha iyi anlaşılmalıdır

Germ hücre farklılaşması ve erken embryogenez sırasındaki genomik programlama epigenetik mekanizmalarla sağlanır

Benzer şekilde somatik hücre çekirdek transferi ve terapötik klonlama sırasında rol alan epigenetik faktörler tanımlanmalıdır

Epigenetik yolaklardaki değişimler hastalıkların (kanser vb) sebebi mi, sonucu mudur? Bu belirsizliklere karşın histon deasetilasyonunun ve DNA metilasyonunun terapötik inhibisyonu kanser terapisinde başarılı olmaktadır.

Epigenetik ve gelişim biyolojisini anlamak amacı ile daha güçlü araçlar ve deney sistemleri geliştirilmektedir.

Referanslar

Benzer Belgeler

• gelişim ile büyüme sürecini etkileyen genetik olayların anlaşılması!. • sağlıklı veya sağlıksız bebeklerin

Bilişim-Biyoinformatik başlı- ğıyla üç, Doku Mühendisliği başlığıyla bir, Hematolo- ji-Onkoloji başlığıyla üç, Hüc- resel Tedavi ve Rejeneratif Tıp başlığıyla on

dünya savaşı sonuçlarına (Hiroşima ve Nagazaki) bağlı olarak Reckers ve arkadaşları tarafından hematopoietik kök hücre ile ilgili çalışmalar radyasyondan

Gastrulasyon sonucu, embriyonun içerdiği 3 eşey tabakası, vücut organlarını oluşturmak için birbirleriyle etkileşime girer....

Aksiyal mezoderm hücreleri, hücre ayrışması bir dış epidermal tabaka, merkezi olarak konumlanmış bir nöral doku ve her ikisinin arasında bir mezodermal doku ile

Genellikle, belirli organların dokularını yenileyen ve onaran bu kök hücreler sadece sınırlı hücre tipini oluşturabilme yeteneğine sahiptirler.... •

• Primer nörulasyonda nöral plağı çevreleyen hücreler, nöral plak hücrelerini çoğalmaları, içine göçmeleri ve yüzeyden boş bir tüp olarak

2- Epimorfoz: Ergin yapıların farklılaşmaya giderek, kısmen farklılaşmamış hücreler kitlesi oluşturmak için sonradan tekrar farklılaşmasıyla yeni