Moleküler Genetik

Bahar 2011

 

Ders Sorumlusu

Yrd.Doç.Dr. Bekir Çöl

 

Bu web sitesi bu dönem bu dersi alan öğrenciler için yapılmıştır.

Kapsamlı bir ders sitesi değildir.

 

Öğrenci derste anlatılanlardan sorumludur.

Tahtada yazılanlar ve çoğu anlatılanlar burada yoktur.

 

Sadece bazı dosya ve bilgiler buraya verilecektir.

 

18 Nisan 2011 –1. Ara Sınav

 

Ders Kapsam ve İçerik

 

Giriş:

 

2011 yılının Şubat ayından dünyadaki gelişmeleri değerlendirdiğimizde; bilgisayar bilimleri, telekomünikasyon, nanoteknoloji bilim ve teknoloji alanlarının gelişimi ve potansiyeli yanında;

kesinlikle ilk 3’e giren, post-genomik çağın biyolojisi, MOLEKÜLER BİLİMLER ve PROTEİN-GEN-GENOM teknolojileri dikkat çekici ve heyecan vericidir.

Artık tıptan ziraata, eczacılıktan, enerjiden biyogüvenliğe kadar uzanan geniş bir yelpazede, birçok alanda, insanların hayatına etki eden

GEN ve GENOM teknolojileri

tartışmasız bir şekilde 21. yüzyılın en önemli bilimsel devrimlerinden birisidir (genomic revolution).

 

Bu değişimin ve etkinin en basit örneği, bundan 5 yıl öncesine kadar popüler olan Moleküler Tıp terimi yerini, Genomik Tıp kavramına bırakmıştır. Artık sadece fizyolojik, patolojik değil,

bundan biraz önceki bir zamana kadar genleri kullanarak yapılan Tıbbi Teşhis ve Tedavi yaklaşımları, şimdilerde yerini Genomik yaklaşımlara bırakmaktadır.

Yani yakın gelecekte bütün hastanelere, araştırma ve ticari birimlere Genomik Çağının Tıp bilimi ve eklentileri nüfus edecek ve hükümran olacaktır.

Bir an önce veya en azından çok gecikmeden, bu değişimi yakalayan devletler, kurumlar ve kişiler en karlı çıkanlardan olacaklardır.

Bunun yanında ziraat, biyogüvenlik, drug (ilaç) dizaynı konularındaki potansiyel de direkt olarak GEN-OMIK ile ilgilidir.

 

Yani sadece biyolojide değil, birçok sektörü etkileyen, GEN ve GENOM EKSENLİ BAKIŞ söz konusudur. (B.Çöl 2011)

 

İki kredilik bu Moleküler Genetik dersinde bu satırların yazarı tarafından amaçlanan, öğrenciye bu çağın; “yeni biyoloji”’nin; en önemli parçası olan bu BAKIŞI, perspektifi az da olsa verebilmektir.

 

Artık canlıları sınıflandırarak, farklı doğal lokasyonlarda gezintiler yapılarak oluşturulan “katalog çıkarma” biyolojisi her ne kadar belli düzeyde gerekli ve önemli ise de,

bilimsel açıdan asıl güç ve gerçek potansiyel post-genomik çağın biyolojisidir. (Kimse alınmasın ama bu böyledir.)

 

Canlı hücrenin içine girerek HAYAT MEKANİZMASINI anlamak ve bunu aşağıdaki akışlarda ve bakışta araştırmak gerekmektedir:

Bilgi-> Yapı -> Fonksiyon -> Hayatsal aksiyon

TOTAL GENOTİP -> TOTAL FENOTİP arasındaki ilişkinin irdelenmesi.

GEN -> FONKSİYON

 

Genomlarımızda saklı binlerce genin oluşturduğu BİLGİ nasıl, ne şekilde kendini ifade etmektedir ve “hayat”’ı oluşturmakta ve idame ettirmektedir?

 

Ne? Nasıl? Ne zaman? Nerede? Neden?

 

Bu serüvende yer alan oyuncular NElerdir? (molecular and biochemical players)
Bunlar NASIL etkileşerek eda ettikleri işleri yerine getirmektedir?
NE ZAMAN hangi oyuncu sahneye çıkmaktadır?

Hücrenin NEREsinDE bunlar görev almaktadır?

Bütün bu olanlar NEDEN olmaktadır?



Bilimde DURU DÜŞÜNMEK ve NET OLMAK esastır.
Yukarıdaki zor soruların bazılarına kapsamlı olmasa da göreceli olarak tatminkâr cevaplar bulabilmek, bu esas ile hareketle mümkün olabilir.

 

Biyolojide bu PARADİGMA DEĞİŞİMİNİ sınırlı da olsa not ettikten sonra,

spesifik anlamda derste işlenenler zaman zaman buradan izlenebilir.

 

 

Her zaman öğrenci kalacak bu dersin öğreticisi, size bu dünyayı anlamınızda yardımcı olmak için,

gen ve genomların büyülü ve heyecanlı dünyasında küçük bir gezintiye çıkmanızda mini bir rehber sunacaktır.

 

Çalışan ve uğraşanlar için; bu teşebbüsün sonundaki muhtemel Başarı size, Başarısızlık ise ona ait olsun.

 Miskin, tembel ve üçkâğıtçılar aranızda yoktur ya, varsa da onlar için sanırım yazmaya gerek yok.

 

İyi “tiyatro oyuncuları” bir süre daha götürür.

Ama oyunlar er geç biter ve herkes evine gider.  J

 

Bilimde tiyatro sökmez. (söz meclisten dışarı)

 

“Karbon kopya bilim” ve onu gerçekleştiren, gerçeği olmadan hiçbir zaman, gerçekten VAR olamaz.

 

Bu derste düşünerek, sorgulayarak, zeki ve sistemli çalışarak, “birlikte” verimli ve

eğlenceli zamanlar geçirmek dileği ile…  J

 

B. Çöl 2011 Nisan

 

 

 

DERSTE İŞLENENLER:

 

Gen nedir?

Tanım

 

Genom nedir?

Tanım

 

İlke:

Her GEN DNA’dır, ama her DNA dizisi GEN değildir.

 

Bir DNA dizisine bakarak GEN bölgesi nasıl anlaşılır?

 

Baz dizisinden ipuçları (Prokaryotlar için)

Promotor dizileri

Transkripsiyon başlama ve sonlanma bölgeleri

RBS (ribozom bağlanma bölgesi)

Translasyon başlama ve sonlanma kodonları

Açık Okuma Çerçevesi (ORF: Open Reading Frame)

 

Gen için Biyoinformatik yaklaşıma örnekler

Genlerin yer aldığı GENBANK ve GENOM DATABASE (veri tabanları)

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/

 

Mikrobiyal Genom Veri Tabanları

1500’e yakın genom dizisi tamamlandı. Her hafta yenileri ekleniyor.

 

E. coli genomu ve örnek olarak bir genin izlenmesi

Ppt dosyası

 

ORF ve gen homologlarının araştırılması

BLAST ve çeşitleri

Blast N, Blast P, Blast X,

 

DNA (gen) biyokimyasal yapısı

Nükleotid

Fosfodiester bağı

5’->

Komplement dizi vs.

 

DNA replikasyonu

Mekanizma ve oyuncular

 

PCR

Tekniğin prensibi ve bulunuşu

Taq polimeraz

Denaturasyon anlamı

PCR basamakları ve örnek bir PCR programı

PCR rekasiyonunda kullanılanlar ve işlevleri

(kalıp (template) DNA, primer 1, primer 2, tampon, MgCl2, dNTP, Taq polimeraz enzimi)

Animasyon

 

DNA sekans analizi:

Gen (DNA) sekansı (dizisi) nasıl tespit edilir?

Maxam-Gilbert

Sanger Dideoksi

Dye-sonlandırma tekniği

Pirosekanslama

Yeni nesil genom sekanslama

 

 

 

 

 

 

Gerçek bilim 2 amaç taşır.

1-      Bilim ve seçilen konu ve alanlar fundamental (temel) sıçramalar, değişimler sağlamalıdır (DNA’nın yapısının bulunması, kansere neden olan genlerin bulunması vb).

2-      Para: Bu biraz da sevimsiz kelimenin ifade ettiği, teknoloji ve üretim kaynaklı, “yükte hafif pahada ağır” bilimsel ürünlerdir. BİLİM -> TEKNOLOJİ -> ÜRÜN -> PARA dönüşüm ve hedefi…

 

Bunlardan başka yapılan ve görülen BİLİM, “boşluk doldurma” gibidir.

Mevki, makam, unvan ve koltuk doldurma…
Psikolojik ve felsefi yansımaların ürünü olan diğer boşlukları… doldurma-ya çalışma.