(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F faktörü ¤ F + hücreler, F faktörü olarak bilinen bir dölleme faktörüne sahiptirler. ¤ Dolayısıyla bu hücreler, konjugasyonda kromozomun bir parçasını verme yetene ğ ine sahiptir. 26
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F faktörü ¤ Bazı ara ş tırmacılar, bazı çevresel faktörlerin, F faktörünü ortadan kaldırdı ğ ını göstermi ş lerdir. ¤ Bu “kısır” hücreler, kısır olmayan hücreler ile (F + ) bir arada tutulursa, F + özelli ğ ini tekrar kazanabilmektedir. 27
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F faktörü hareketlidir ¤ Konjugasyonu takiben F - hücre, daima F + konumuna geçmektedir. ¤ Bu da, F faktörünün hareketli bir element oldu ğ unu göstermektedir. ¤ F faktörü bakteri kromozomundan ayrı, çift iplikli, halkasal bir DNA’dır ve yakla ş ık 100.000 nükleotit çifti uzunlu ğ undadır. 28
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F faktörü hareketlidir ¤ F faktöründe genetik bilginin transferinde görev alan 20’den fazla gen vardır. ¤ Bu genler tra genleri olarak isimlendirilir ve seks piluslarının olu ş ması için gereklidir. 29
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F faktörü aslında; ¤ Yakında görece ğ imiz gibi, F faktörü aslında kendi ba ş ına bir genetik birimdir ve plazmit olarak adlandırılır. ¤ Konjugasyon sırasında F faktörünün davranı ş ı bir sonraki slaytta bulunan ş ekilde adım adım verilmi ş tir. 30
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) 31
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Hfr bakteriler ¤ 1950 yılında E. coli ’nin F + su ş u, mutant bir gaz olan hardal gazı ile muamele edilmi ş tir. ¤ Bu madde ile muamele sonucunda orijinal F + hücrelerden 1000 kez daha fazla rekombinasyona u ğ rama kapasitesine sahip yeni bir hücre tipi elde edilmi ş tir. 32
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Hfr bakteriler ¤ Bu su ş a, Hfr veya yüksek sıklıkta rekombinasyon yapabilen (high frequency of recombination) adı verilmi ş tir. ¤ Hfr hücrelerde, sitoplazmada serbest halde bulunan F faktörü, bakteri kromozomuna entegre olmaktadır. 33
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F + hücreler ile Hfr hücreler arasındaki önemli fark ¤ Hfr hücre, bir F - hücre ile birle ş ti ğ inde, F - hücre asla Hfr olmaz. ¤ F + hücre, bir F - hücre ile birle ş ti ğ inde ise F - hücre genellikle F + olur: ¤ F + x F - = Alıcı F + olur ¤ Hfr x F - = Alıcı F - olarak kalır 34
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Durdurulmu ş çaprazlama yöntemi ¤ Hfr ve uygun marker genlere sahip antibiyotik dirençli F - hücreler karı ş tırılmı ş tır. ¤ Bu durumda farklı zamanlarda özel genlerin rekombinasyonu gözlenmi ş tir. ¤ Bu durumu açıklı ğ a kavu ş turmak için Hfr ve F - hücreler bir karı ş ım halinde inkübe edilmi ş tir. 35
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Durdurulmu ş çaprazlama yöntemi ¤ Belirli zaman aralıklarında kültürden örnekler alınarak blender’den geçirilmi ş tir. ¤ Böylece konjugasyon halindeki bakterilerin birbirinden ayrılmaları sa ğ lanmı ş tır. ¤ Daha sonra hücreler antibiyotik içeren besiyerlerinde ço ğ altılmı ş tır. 36
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Durdurulmu ş çaprazlama yöntemi ¤ Böylece sadece alıcı hücrelerin elde edilmesi sa ğ lanmı ş tır. ¤ Yapılan incelemelerde, belirli bir Hfr su ş unun bazı genlerinin, di ğ er genlerden daha önce transfer edildi ğ i anla ş ılmı ş tır. 37
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Durdurulmu ş çaprazlama yöntemi ¤ Iki su ş kar ş ıla ş tırıldı ğ ında; ¤ Ilk 8 dk’da hiçbir genetik aktarım görülmez. ¤ 10 dk sonra azi R geninin aktarımı görülür. ¤ 15 dk sonra ton S- geninin aktarımı görülür. ¤ 20 dk sonra lac + geninin aktarımı görülür. ¤ 30 dk sonra ise gal + geni de aktarılmaya ba ş lanır. 38
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Durdurulmu ş çaprazlama yöntemi ¤ Hfr bakterisi, kromozomu do ğ rusal olarak transfer ediyor gibi görünmektedir. ¤ Gen sırası ve genler arasındaki uzaklık dk olarak ölçülebilmektedir. ¤ Bu bilgi, E. coli kromozomunun genetik haritasının olu ş turulmasında temel te ş kil eder. ¤ Bakteriyel haritalamadaki dakikalar, ökaryotlardaki harita birimine kar ş ılıktır. 39
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Gen aktarım sırası Hfr su ş unun çe ş idine göre de ğ i ş ir ¤ Hangi genin ilk, hangi genin ondan sonra aktarılaca ğ ı bir Hfr su ş undan di ğ erine de ğ i ş mektedir. ¤ Genetik aktarılma oranı incelendi ğ inde her su ş için farklı genetik harita modelleri ortaya çıkar. 40
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Gen aktarım sırası Hfr su ş unun çe ş idine göre de ğ i ş ir ¤ Her su ş arasındaki ana farklılık, orijin noktası ve o noktadan giri ş in yapıldı ğ ı yöndür. 41
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) O halde E. coli kromozomu halkasaldır ¤ Biraz önce anlatılan gen aktarım ş ekli ve sırası, kromozomun halkasal olması gerekti ğ ini dü ş ündürmektedir. 42
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) O halde E. coli kromozomu halkasaldır ¤ E ğ er orijin noktası ( O ) bir su ş tan di ğ erine de ğ i ş iyor ise, her bir farklı durumda genler farklı bir sırada aktarılacaktır. 43
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Orijin noktasını (O) belirleyen nedir? ¤ Bazı ara ş tırmacılar, çe ş itli Hfr su ş larında F faktörünün kromozoma farklı noktalardan girdi ğ i ve F faktörünün pozisyonunun O ’nun yerini belirledi ğ ini önermi ş lerdir. 44
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) O halde E. coli kromozomu halkasaldır ¤ O noktasına biti ş ik genler ilk transfer olanlardır. 45
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Orijin noktasını (O) belirleyen nedir? ¤ F faktörü, transfer edilecek son bölümü olu ş turur. ¤ Konjugasyon yeteri kadar uzun sürerse kromozomun tamamı tüpün içinden geçebilir. 46
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) 47
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F’ durumu ve Merozigotlar ¤ 1959 yılında yapılan deneylerde, kromozoma katılmı ş olan F faktörünün serbest kalabilece ğ i ve hücrenin tekrar F + durumuna dönebilece ğ i anla ş ılmı ş tır. 48
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F’ durumu ve Merozigotlar ¤ Bu durumda F faktörü ço ğ unlukla kendisi ile beraber, kendisine biti ş ik birkaç geni de beraberinde götürür. ¤ Bu durumu Hfr ve F + ’dan ayırmak için F’ simgesi kullanılır. ¤ F’ bakterisi, F + hücresi gibi hareket eder ve F - hücrelerle konjugasyon ba ş lar. 49
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F’ durumu ve Merozigotlar ¤ Bu durumda kromozomal genleri içeren F faktör, F- hücreye geçer. ¤ Sonuç olarak kromozomun hangi geni F faktörüne geçmi ş se, o gen alıcı hücrede iki adet bulunacaktır. ¤ Bu durum, merozigot olarak adlandırılan kısmi diploit bir hücre yaratır. 50
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F’ durumu ve Merozigotlar ¤ F’ merozigot hücreler saf kültürler halinde elde edilebilirler. ¤ Bu hücreler bakterilerdeki genetik regülasyon çalı ş malarında son derece faydalıdır. 51
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) 52
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Rec proteinleri ¤ Alıcı hücrede genetik rekombinasyon gerçekte nasıl meydana gelmektedir? ¤ Verici DNA, alıcı kromozomdaki benzer bölgeye nasıl yerle ş mektedir? ¤ Bu konudaki en önemli ilerleme, rec genlerini temsil eden bir grup mutasyonun ke ş fedilmesi sonucunda elde edilmi ş tir. 53
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Rec proteinleri ¤ Bu genler; recA, recB, recC ve recD adıyla bilinen genlerdir ve sırasıyla RecA, RecB, RecC ve RecD proteinlerini kodlarlar. ¤ RecA proteini, hem tek iplikli DNA molekülünün hem de do ğ rusal ucu olan açılmamı ş çift iplikli DNA molekülünün rekombinasyonunda önemli rol oynar. 54
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Rec proteinleri ¤ Tek iplik yer de ğ i ş tirmesi birçok bakteri hücresinde rekombinasyon sırasında yaygın olarak görülür. ¤ Çift iplikli DNA hücreye girdi ğ i zaman ipliklerden biri ço ğ unlukla parçalanır. ¤ Tamamlayıcı iplik ise rekombinasyon için kaynak olarak kalır. 55
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Rec proteinleri ¤ Bu iplik, konak kromozomunda homolo ğ u olan bölgeleri bularak oralara yerle ş ir. ¤ RecA peoteini, bu rekombinasyonu kolayla ş tırır. ¤ RecBCD proteini ise DNA sarmalını açmakla görevlidir. 56
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) F faktörler aslında plazmitlerdir !!! ¤ F faktörü bakteri sitoplazmasında tek ba ş ına bulundu ğ unda çift iplikli halkasal DNA ş eklindedir. ¤ Bu yapının günümüzde bilinen adı plazmit’tir. ¤ Plazmit replikasyonu, konak hücrenin replikasyonunu gerçekle ş tiren enzimler taradından gerçekle ş tirilir. ¤ Plazmitler, hücre bölünmesi sırasında konak kromozomu ile birlikte yavru hücrelere da ğ ılır. 57
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Plazmit çe ş itleri ¤ Plazmitler, ta ş ıdıkları genetik bilgiye göre sınıflandırılabilirler. ¤ F plazmitleri cinsiyet piluslarının olu ş umu için gerekli genleri ta ş ır. ¤ Di ğ er plazmitler ise R ve Col plazmitleridir. 58
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) R plazmitleri ¤ R plazmitlerinin ço ğ u iki bile ş enden olu ş ur: ¤ Direnç transfer faktörü (resistance transfer factor-RTF) ¤ Bir veya daha fazla r- belirleyicileri ¤ RTF, bakteriler arasında konjugasyon yoluyla plazmit geçi ş ini sa ğ layan genetik bilgiyi kodlar. 59
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) R plazmitleri ¤ r-belirleyiciler ise antibiyotiklere dirençlilik sa ğ layan genlerdir. ¤ RTF’ler farklı bakteri türlerinde oldukça benzerdir. ¤ Ancak r-belirleyiciler oldukça geni ş çe ş itlilik gösterirler. 60
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) R plazmitleri ¤ Her biri bir sınıf antibiyoti ğ e direnç için özelle ş mi ş tir. ¤ Bu plazmitleri ta ş ıyan bakteriler ilgili antibiyotiklere direnç özelli ğ i gösterir. ¤ Ancak direnci belirleyen genetik bilgi alıcı hücreye transfer edilmez. 61
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) R plazmitleri ¤ En sık rastlanan r-belirleyiciler a ş a ğ ıdaki antibiyotiklere kar ş ı dirençlilik sa ğ lar: ¤ Tetrasiklin ¤ Streptomisin ¤ Ampisilin ¤ Sulfonamit ¤ Kanamisin ¤ Kloramfenikol ¤ Bunların hepsi tek bir plazmit üzerinde yer alır ve çoklu direnç sa ğ lar. 62
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Col plazmitleri ¤ E. coli ’den türemi ş olan ColE1 plazmiti (Col plazmit) R plazmitlerinden çok farklıdır. ¤ Aynı plazmidi ta ş ımayan bakteri su ş larına kar ş ı oldukça toksik olan proteinleri ş ifrelerler. ¤ Bu proteinler kolisin olarak adlandırılır ve kom ş u hücreleri öldürebilir. 63
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Col plazmitleri ¤ Bu plazmidi ta ş ıyan bakterilere kolisinojenik adı verilir. ¤ Hücrede 10-20 kopya halinde bulunan plazmitlerdir. ¤ Konak organizmayı bu toksinlerin etkisinden koruyacak ba ğ ı ş ıklık proteinlerini kodlarlar. 64
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Col plazmitleri ¤ Col plazmitleri konjugasyon ile di ğ er bakterilere ta ş ınmazlar. ¤ Plazmitler gen aktarımı konusunda büyük önem arzetmektedir. ¤ Ilerleyen bölümlerde plazmitlerle gen aktarımı ayrıntılı olarak ele alınacaktır. 65
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Transformasyon ¤ Hücre dı ş ından küçük bir DNA parçasının canlı bir bakteri tarafından alınmasıdır. ¤ Alıcı hücrede kalıcı genetik de ğ i ş ikli ğ e neden olur. ¤ Transformasyon, genetik materyalin DNA oldu ğ unun gösterildi ğ i deneylerde de rol oynayan i ş lemdir. 66
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Transformasyon ¤ Transformasyon iki temel i ş levin gerçekle ş mesini sa ğ lar: ¤ Alıcı hücreye DNA’nın giri ş i ¤ Alıcı kromozomdaki homolog bölge ile verici DNA’nın yer de ğ i ş tirmesi ¤ Bazen DNA hücre içine girebilir ama homolog DNA ile yer de ğ i ş tirmeyebilir. 67
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Alıcı uyumlu hücreler ¤ Transformasyon yalnızca alıcı uyumlu (ehil, kompetan) hücreler tarafından gerçekle ş tirilmektedir. ¤ DNA’nın giri ş i, bakteri yüzeyindeki reseptör bölgelerinden olur. ¤ Hücreye giren DNA’nın iki ipli ğ inden biri nükleazlarla kesilir ve tek iplik kalır. 68
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Alıcı uyumlu hücreler ¤ Kalan tek iplik, bakteri kromozomundaki homolog bölge ile kar ş ı kar ş ıya gelir. ¤ Enzimler aracılı ğ ıyla homolog bölgedeki DNA ile yer de ğ i ş tirir. ¤ Çıkarılan kromozom parçalanır. 69
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Heterodubleks DNA yapısı ¤ Transformasyon, yabancı DNA’nın bakteri kromozomuna entegre olması ile sonuçlanır. ¤ Bu durumda bakteri, aynı iplik üzerinde hem kendi orijinal kromozomunu hem de yabancı DNA’yı içerecektir. ¤ Bu yapıya heterodubleks yapı adı verilir. 70
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) 71
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Birlikte transformasyon (kotransformasyon) ¤ Transformasyon yapılabilecek DNA uzunlu ğ u E. coli kromozomunun yakla ş ık 1/200’ü civarındadır. ¤ 10.000 ile 20.000 nükleotit çifti arasında de ğ i ş ir. ¤ Bu uzunluk pekçok geni kodlamak için yeterlidir. ¤ Birbirine biti ş ik ya da yakın olan genler birlikte transfer edilir. ¤ Bu olaya birlikte transformasyon (kotransformasyon) adı verilir. 72
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Bakteriyofajlar ¤ Fajlar olarak da bilinirler. ¤ Konak organizmaları bakteriler olan virüslerdir. 73
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) T4 fajı ¤ T çift fajları denilen, birbirine yakın bakteri virüsleri grubunun bir üyesidir. ¤ Ikozahedral (20 yüzü olan polihedron) protein kılıf ve içinde genetik materyali (DNA) ile birlikte virüsün ba ş kısmını olu ş turur. 74
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) T4 fajı ¤ DNA’sı 150’den fazla geni kodlayacak büyüklüktedir. ¤ Ayrıca bir de kuyruk kısmı bulunur. 75
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) T4 fajı ¤ Kuyruktan çıkan kuyruk iplikleri ve bunların ucunda ba ğ lanma bölgeleri bulunur. ¤ Bu bölgeler, E. coli hücre duvarı yüzeyindeki özgül bölgeleri tanır. 76
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) T4 fajının hayat döngüsü ¤ Virüsün konak bakteri hücresine tutunmasıyla ba ş lar. ¤ ATP enerjisi ile kuyruk kılıfları kasılır. ¤ DNA ileri itilir ve bakteri sitoplazmasına geçer. ¤ Dakikalar içinde bakteriye ait DNA, RNA ve protein sentezi baskılanır ve viral moleküllerin sentezi ba ş lar. 77
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) T4 fajının hayat döngüsü ¤ Ayrıca konak DNA’sının parçalanması da gerçekle ş ir. ¤ Faj DNA replikasyonu sonucunda viral DNA molekülü havuzu olu ş ur. ¤ Daha sonra ba ş , kuyruk ve kuyruk iplikleri sentezlenir. 78
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) T4 fajının hayat döngüsü ¤ Son a ş amada ise bütün parçalar biraraya getirilerek olgun virüsler olu ş turulur. ¤ Yakla ş ık 200 virüs olu ş tuktan sonra bakteri hücresi patlatılır ve virüsler serbest kalır. 79
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) 80
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Plak deneyi (virüs yo ğ unlu ğ unun hesaplanması) ¤ Virüs ile enfekte olmu ş bakteri kültüründen, seri sulandırmalar yapılarak saf bakteriyofaj kültürü elde edilebilir. ¤ Daha sonra bu sulandırmalardan alınan örnekler ile (0.1 ml) sa ğ lıklı bakteri kültüründen alınan örnekler karı ş tırılarak besiyerine ekilir. 81
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Plak deneyi ¤ Inkübasyon sırasında bakteriler üreyerek hücre çimi adı verilen bir yapı ş eklinde bütün petri pla ğ ını kaplar. ¤ Ancak faj ile enfekte yerlerde hücre çimi yerine plak adı verilen açık alanlar olu ş ur. ¤ Ba ş langıç kültüründen yapılan seri sulandırımları takiben olu ş an plaklar sayılarak ba ş langıç kültüründeki virüs yo ğ unlu ğ u hesaplanabilir. 82
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) 83
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lizojeni ¤ Virüs ile bakteri arasındaki ili ş ki her zaman lizis ile sonuçlanmaz. ¤ Bazen virüs, bakteri sitoplazmasına girdikten sonra, DNA’sı replike olmak yerine bakteri kromozomuna katılır. ¤ Bakteriyel kromozomun her replikasyonunda viral DNA da replike olur. 84
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lizojeni ¤ Yeni virüsler olu ş maz ve hücre lizise u ğ ramaz. ¤ Ancak kimyasal maddeler, UV muamelesi gibi uyarılara cevap olarak viral DNA ayrılıp yeni virüsler olu ş turmak üzere lizise yol açabilir. 85
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Birkaç yeni tanım !!! ¤ Bakteriyel kromozoma katılmı ş viral DNA’ya profaj denir. ¤ Hem hücreyi lizise u ğ ratan hem de profaj gibi davranan virüslere ılımlı (temperate) denir. ¤ Hücreyi yalnızca lizise u ğ ratan fajlara virülant denir. 86
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Birkaç yeni tanım !!! ¤ Profaj içeren bakteri lizojenize olmu ş tur ve lizojenik olarak adlandırılır. ¤ Hem sitoplazmada kromozomdan ba ğ ımsız hem de kromozomun bir parçası olarak replike olabilen viral DNA’ya epizom adı verilir. 87
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Transdüksiyon ¤ Bakteriyofajlar aracılı ğ ı ile yapılan bakteriyel rekombinasyon i ş lemidir. ¤ Bu olayı Lederberg-Zinder deneyi ile açıklamak mümkündür. 88
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lederberg-Zinder deneyi ¤ Bu ara ş tırmacılar okzotrofik Salmonella su ş ları olan LA-22 ve LA-2’yi minimal besiyerinde karı ş tırarak prototrof hücreler elde etmi ş lerdir. ¤ LA-22, fenilalanin ve triptofan aminoasitlerini sentezleyememektedir (phe - trp - ). ¤ LA-2 ise methionin ve histidin aminoasitlerini sentezleyemez (met - his - ). 89
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lederberg-Zinder deneyi ¤ Prototroflar ise hepsini sentezleyebilmektedir (phe + trp + met + his + ). ¤ Ilk bakı ş ta bu rekombinasyonun kayna ğ ı konjugasyon olarak dü ş ünülmü ş tür. ¤ Daha sonra Davis U-tüpü kullanılarak konjugasyon olmadı ğ ı anla ş ılmı ş tır. 90
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lederberg-Zinder deneyi ¤ Davis U-tüpü, bakterilerin geçemedi ğ i, ancak besiyerinin her iki tarafa geçi ş ine izin veren cam bir filtre içermektedir. ¤ Tüpün bir tarafına LA-22, di ğ er tarafına da LA-2 hücreleri yerle ş tirilmi ş tir. ¤ Her iki taraftan da örnekler alınarak minimal besiyerine ekildi ğ inde sadece LA-22 bakterilerinin oldu ğ u tarafta prototrofların ço ğ aldı ğ ı görülmü ş tür. 91
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lederberg-Zinder deneyi ¤ E ğ er bundan konjugasyon sorumlu olsaydı, Davis U- tüpünün konjugasyonu tamamen engellemesi gerekirdi. ¤ Burada genetik rekombinasyonun kayna ğ ı LA-2 hücreleridir (phe + ve trp + ). ¤ Fakat bilgi, LA-2 hücrelerinden filtreyi geçerek LA-22 hücrelerine nasıl aktarılmı ş tır? 92
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lederberg-Zinder deneyi ¤ Bunu sa ğ layan faktöre filtre edilebilen ajan (FA) denilmi ş ve bilgi aktarımından sorumlu oldu ğ u dü ş ünülmü ş tür. ¤ Ara ş tırmacılar, genetik rekombinasyon olayının, Salmonella LA-22 hücrelerinin kromozomunda ba ş langıçta profaj konumunda bulunan bakteriyofaj P22 ile yapıldı ğ ını ö ğ renmi ş lerdir. 93
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Lederberg-Zinder deneyi ¤ P22 profajı nadiren litik faza geçebilir, ço ğ alır ve LA-22 hücrelerinden salınır. ¤ Fajlar bakterilerden küçük oldukları için U-tüpün gözeneklerinden geçebilir. ¤ Profaj, bakteri hücrelerinin kromozomundan ayrılırken bazen bir miktar bakteri kromozomunu da beraberinde alır. ¤ E ğ er bu bölgeler phe + ve trp + genlerini ta ş ıyorsa bu bilgi, di ğ er bakteriye aktarılacaktır. 94
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Transdüksiyon çe ş itleri ¤ Özelle ş mi ş transdüksiyon ¤ Genelle ş tirilmi ş transdüksiyon 95
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Özelle ş mi ş transdüksiyon ¤ Bazen, küçük bir bakteri DNA parçası viral kromozom ile birlikte paketlenebilir. ¤ Buna özelle ş mi ş transdüksiyon denir. ¤ Bu tip transdüksiyonda faj, kendi DNA’sına ilave olarak, bakteri DNA’sına ait birkaç özel gen ta ş ır. 96
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Genelle ş tirilmi ş transdüksiyon ¤ Faj DNA’sı tamamen dı ş arıda kalır ve sadece bakteriyel DNA paketlenir. ¤ Virüs, paketlemi ş oldu ğ u bu bakteriyel DNA’yı ba ş ka bir hücreye enjekte etti ğ inde bu DNA, ya sitoplazmada kalır ya da bakteri kromozomundaki homolog bölge ile birle ş ir. 97
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Genelle ş tirilmi ş transdüksiyon ¤ Sitoplazmada kalması durumunda replike olmaz. ¤ Ancak mitoz bölünme ile yavru hücrelerden birine geçer. ¤ Bu durumda hücrelerden sadece biri transdüksiyon ile geçen genler açısından kısmi diploit olur. 98
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) Genelle ş tirilmi ş transdüksiyon ¤ Buna tamamlanmamı ş (ba ş arısız, abortif) transdüksiyon denir. ¤ E ğ er bakteriyel DNA, bakteri kromozomunun homolog bölgesi ile birle ş irse mitoz bölünme ile tüm yavru hücrelere geçebilir. ¤ Bu i ş leme de tamamlanmı ş transdüksiyon denir. 99
(Kaynak: Genetik Kavramlar, Prof. Dr. Bekta ş TEPE Klug, Cummings & Reece) 100
Recommend
More recommend
