Kromozom Haritaları: Idiogramlar

Idiogram denilen kromozom haritası sayesinde, araştırmacılar genlerin konumlarını belirleyebilir ve anormal gen biçimlerini saptayabilir.
Görsel Telif: © 1994 David Adler

Hücregenetikçilerin çoğu büyüklüğüne, şekline ve kollarının bant desenine bakarak bir kromozomu tanımlamakta ustadır. Yine de belirli bazı kromozomları ve onların bölgelerini saptamak, bu yapılar için bilimciler tarafından ortak olarak kullanılan bir adlandırma sistemi olmadığı sürece pek işe yaramaz. İşte kromozom haritalamanın sahneye çıktığı yer de tam burasıdır.

Günümüzde, dünyanın her yanındaki araştırmacılar, düzenli olarak güncellenen bir haritalama sistemine güveniyor; bu sistem belirli kromozomların spesifik bölümlerini çok doğru şekilde adlandırmalarına olanak tanıyor. Sistem, uluslararası standartlara uyuyor ve idiogram adı verilen şematik diyagramların kullanımı etrafında şekilleniyor. Idiogramlar, kromozom üzerinde genlerin konumlarını belirlemede kullanışlı olan resimsel bir referans noktası sağlıyor; ayrıca, çok sayıda kromozom bozukluğu ile ilişkilendirilen çeşitli anormalliklerin belirlenmesine olanak tanıyor. Dahası idiogramlar, bilim camiasının üyelerinin, hızlı ve net yorumu mümkün kılan evrensel bir sözcük dağarcığı yoluyla, İnsan Genomu Projesi gibi önemli kaynaklara atıf yapabilmesini sağlıyor.


Figur 1: İnsanın 12.kromozomu – düşük çözünürlük (400 bant civarı) © 1994 David Adler

ISCN Haritalama Sistemi

Kromozomlar üzerinde genleri haritalamak için tutarlı bir numaralandırma sistemi, yararlı idiogramlar üretmek için olmazsa olmazdır. Araştırmacılar bu amaçla Uluslararası Hücregenetiği Terimlendirme Sistemi (İng. International System for Cytogenetic Nomenclature – ISCN) olarak bilinen bir haritalandırma sistemi kullanır. ISCN şemasında, bir kromozom için numaralandırma sistemi sentromerden başlar. Sentromerin konumuna göre, kromozomlarda bir uzun kol, bir de kısa kol olur. Kromozomun daha kısa olan koluna p-kolu (Fransızca küçük anlamındaki “petit” sözcüğüne atfen) denir. Daha uzun olan kol ise q-kolu olarak adlandırılır. Dolayısıyla kromozomun kısa kolundaki bölgelerin adı p harfiyle, uzun kolundakilerinki de q harfiyle başlar. Anlaşmaya göre, karyotipte kromozomların p kolu hep yukarıda gösterilir.

Kromozomun kolları bölgelere ayrılır ve her bir bölgeye bir numara verilir; sentromerden telomere gidildikçe sayı büyür. Bölgeler, bir kromozomda sürekli bulunan spesifik morfolojik özelliklerle kimliklendirilir; belirgin Giemsa-renklendirmeli bantların varlığı gibi. Bölgeler kısa kolda p1, p2 vb. şeklinde, uzun kolda da q1, q2 vb. şeklinde adlandırılır. Renklendirme işleminin çözünürlüğüne bağlı olarak, her bölgenin içinde ilave bantlar saptamak olasıdır; bunlar bölgenin numarasına yeni hâne eklenerek gösterilir ve bu da yine sentromerden uzaklaşırken artan şekilde yapılır.

Haritalama Örneği

Spesifik bir örnek, kromozom numaralandırma sisteminin nasıl işlediğini aydınlatmaya yardım edebilir. Figur-1’de 12.kromozoma ait idiogram görülmektedir. Sentromerin konumu, taralı alan şeklinde belirtilmiştir. Bu idiogram, oldukça düşük çözünürlüklü olarak Giemsa renklendirme desenini göstermektedir (karyotipte toplamda 400 civarında bant var; bu klinik açıdan yararlılık eşiğinin hemen üzerindedir). Bu çözünürlükte, kromozom-12’nin uzun kolu iki ana bölgeye ayrılabilir: 12q1 ve 12q2. Bunlardan 12q1 bölgesi, beş alt bölgeye ayrılabilir ve onlar da 12q11 ilâ 12q15 şeklinde adlandırılır; her biri Giemsa renklendirme ile saptanan bir banta karşılık gelir. Sözlü olarak, bu alt-bölgeler “12q bir-bir“, “12q bir-beş” şeklinde (yani “12q onbir” vb. şeklinde değil) söylenir. Daha uçtaki 12q2 bölgesi de 12q21 ilâ 12q24 alt-bölgelerine ayrılabilir. 12q24 alt-bölgesi ise üç ayrı kısma ayrılarak, 12q24.1 ilâ 12q24.3 şeklinde numaralandırılır.


Figur 2: İnsanın 12.kromozomu – yüksek çözünürlük (850 bant civarı) © 1994 David Adler

Kromozomun daha yüksek çözünürlüklü görünümleri, kromozom prometafazdayken, yani daha az yoğunlaşmışken renklendirme yapılarak elde edilebilir. Öyle bir yüksek çözünürlükte, bir karyotipte yaklaşık 850 bant ayırt edilebilir. Figür-2’de görüldüğü gibi, bu koşullar altında ilave alt-bölümler saptanabilir.

İnsan Genomu Projesinin Katkısı

Geleneksel hücregenetiğiyle belli bir kromozomal konum bir kusurla ilişkilendirildiğinde, araştırmacılar genellikle, hastanın sergilediği semptomlardan sorumlu olabilecek olan, bu bölge dahilindeki aday genleri belirlemek ister. İnsan Genomu Projesi’nin tamamlanmasıyla, bu süreç epey hızlandı.

Proje verileri, tekil-nükleotid çözünürlüğünde tüm insan kromozomlarının haritasını sunuyor; tekil genlerin konumları ile tekil kromozomların yüksek çözünürlüklü idiogramlarında saptanan spesifik bantlar arasında bağlantı kuruluyor. ABD Ulusal Biyoteknolojik Bilgi Merkezi’nin erişime açtığı Grafik Kromozom Haritası Görüntüleyici, hücregenetiksel ve dizilimsel veriler arasında basit bir bağlantı sağlıyor.

Özet

Bilimciler spesifik genleri spesifik kromozomal bantlar ile ilişkilendirmek için çalışırken, idiogramlar giderek daha büyük önem kazanıyor. Idiogramlar, kromozomlardaki bölgelerin tutarlı şekilde tanımlanmasını garantiliyor ve böylece tutarlı bir diyalog ile karşılıklı atıfları mümkün kılıyor. Ayrıca yapısal anormallikler ile çeşitli hastalık ve sendromlar ile ilişkilendirilen genler arasında bağlantı kuruyor. Dolayısıyla, hücregenetiğinin giderek molekülerleştiği bir çağa girerken, genomik bilgiyi organize edebilmemiz için idiogramlar büyük önem taşıyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv