Mikrosatelitler (mikro uydu), Basit dizi tekrarları (İngilizce Simple Sequence Repeats veya SSR) veya Kısa Bitişik Tekrarlar (İng. Short Tandem Repeats) DNA'da bulunan, 1-6 baz çifti uzunluğundaki tekrar eden dizilerdir.
Mikrosatelitler genetik anlamda nötral ve (codominant). Genetikte bunlar akrabalık ve topluluk araştırmaları için moleküler belirteç (marker) olarak kullanılır. Ayrıca gen duplikasyonu (ikilemesi) ve delesyonlarının (eksilmelerinin) araştırılmasında kullanılırlar.
Mikrosatelitlerin yaygın bir örneği (CA)n tekrarıdır, burada n, aleller arasında farklılık gösterir. Bu belirteçler genelde hem bir canlı türündeki farklı bireyler arasında, hem de farklı türler arasında yüksek derecede polimorfizm (çok biçimlilik) gösterir, özellikle bitişik tekrarların sayısı 10'un üstünde olursa. Tekrar eden dizi genelde basittir, iki, üç veya dört nükleotitten oluşur (bunlara, sırasıyla, di-, tri-, ve tetranükleotit tekrarları denir) ve bunlar 10 - 100 kere terar edilebilirler. CA nükleotit tekrarları insan ve diğer canlıların genomlarında oldukça sık görülür ve birkaç bin baz çiftinde bir bulunurlar. Belli bir mikrosatelit lokusunda (genetik konumunda) pek çok alel olduğu için, pedigrelerin genotipleri genelde tamamen ayırt edilebilir, yani belli bir alelin hangi ebeveynden geldiğini tespit etmek mümkündür. Bu yüzden, babalık tespiti, popülasyon genetiği araştırmaları ve için mikrosatelitler idealdir. Ayrıca, bunlar hangi alellerin evrimsel olarak birbiriyle yakın ilişkili olduğu hakkında ipucu verebilen bir moleküler belirteçtir.
Mikrosatelitlerin çeşitliliğinin nedeni, DNA'nın diğer nötür bölgelerine kıyasla daha yüksek bir mutasyon oranına sahip olmalarıdır. Bu yüksek mutasyon oranının başlıca açıklaması, DNA ikileşmesi sırasında bir DNA ipliğinin kayıp öbürüyle yanlış baz eşleşmesi yapmasıdır (, İng. slipped strand mispairing). Mayoz sırasında rekombinasyon yoluyla da bu mutasyonlar meydana gelebilir. Kaymaktan kaynaklanan hatalar biyoloji prova okuma ile düzeltilebilir ama bazı hatalar tamir sürecini atlatabilirler. Tekrarlayan birimin büyüklüğü, tekrarların sayısı ve varyant tekrarların varlığı, ayrıca DNA tekrarlarının olduğu bölgedeki transkripsiyonun sıklığı, hata oluşma oranını etkiler. Mikrosatelitlerin bir insersiyon sonucu aralanması polimorfizmin azalmasına yol açabilir.
Mikrosatelitlerin amplifikasyonu
Mikrosatelitler polimeraz zincir tepkimesi (PCR) ile çoğaltılarak teşhis edilebilir, bunun için iki yanındaki eşsiz (unique) diziler olarak olarak kullanılır. Bu yöntemle çok ufak miktarda DNA üssel şekilde çoğaltılarak sonunda jel elektroforezi ile görülebilecek kadar çok miktarda elde edilebilir. PCR teknolojisinin yaygınlaşması sayesinde bu yöntemi uygulamak kolaydır ama belli bir mikrosatelit bölgesini çoğaltmak için gerekli primerler bilinmiyorsa bunların tasarlanması zahmetli ve masraflı bir işlemdir.
Mikrosatelit primerlerinin tasarımı
Genomun belli bir bölgesine (örneğin bir genin eksonuna) ait mikrosatelit belirteçleri (markerleri) için kullanılacak primerler elle tasarlanabilir. Bunun için önce genomik DNA'da mikrosatelitler aranır, bu işlem gözle veya otomatik araçlar ile (repeat masker 30 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde . gibi) yapılabilir. Tekrarlı bölge içinde rastgele insersiyonlar içerenler faydalı değildir. Faydalı olabilecek mikrosatelitler belirlendikten sonra bunların böğüründeki (iki yanındaki) diziler, PCR yoluyla bu mikrosatelitin çoğaltılması için kullanılabilecek oligonükleotit primerlerin tasarlanmasında kullanılır.
Bir diğer yol, rastgele mikrosatelit primerleri bulmaktır. Bunun için söz konusu türe ait rastgele DNA parçaları uygun bir plazmid veya bakteriyofaj içine klonlanır ve Escherichia coli bakterisi içine yerleştirilir. Koloniler büyütülür ve mikrosatelit tekrar dizisine spesifik şekilde hibridize olacak, fluoresan işaretli oligonükleotitler kullanılarak taranır. Eğer klonlanmış DNA parçasından bu mikrosatelit varsa onu taşıyan koloniler fluoresan görünürler. Bu yolla pozitif klonlar elde edilebilirse klonlanmış DNA dizilenir ve mikrosatelit bölgesinin böğüründeki dizilerden PCR primerleri seçilir. Bu yöntem epeyce deneme yanılma gerektirir çünkü, birincisi, mikrosatelit tipinin doğru tahmini gerekir ve ikincisi, bulunan mikrosatelit bölge işe yarar derecede polimorfizm göstermiyebilir. Mikrosatelit lokusları genomda yaygın şekilde bulunurlar ve PCR ile çoğaltılabilecek uygun bir substratın varlığı onların tespiti için yeterlidir. Bu yüzden, eski numunelerde bulunan yarı bozunmuş DNA'daki mikrosatelit alelleri dahi PCR sayesinde teşhis edilebilirler.
Daha yeni tekniklerde, mikrosatelit tekrarlarına komplemanter oligonükleotitler kullanılarak özütlenen DNA "zenginleştirilir". Oligonükleotit , mikrosatelitin tekrar dizisi ile hibridize olur ve sonra bu prob/mikrosatelit kompleksi çözeltiden çıkarılır. Zenginleştirilmiş DNA sonra normal yolla klonlanır ama başarı oranı çok daha yüksektir ve kullanılacak bölge için PCR primer tasarımı için gereken zaman önemli derecede azaltılabilir. Ancak, kullanılacak probun seçimi gene de deneme yanılmaya dayanır.
ISSR-PCR
ISSR (İngilizce inter-simple sequence repeat, "kısa dizi tekrarları arası") mikrosatelit lokusları arasındaki genom bölgeleri için kullanılan bir genel terimdir. İki komşu mikrosatelitin komplementer dizileri PCR primerleri olarak kullanılır ve aralarındaki değişken bölge çoğaltılır. PCR programında uzatma bölümünün kısa süreli tutulması nedeniyle çok uzun DNA dizileri çoğalmaz, elde edilen ürün genelde kısa ama çeşitli uzunluklarda olan DNA parçalarından oluşur.
ISSR-PCR ile çoğaltılan diziler DNA parmakizlemesinde kullanılabilir. ISSR bölgesindeki dizinin evrimsel olarak korunmuş olma olasılığı vardır, bu yüzden kişileri ayırt etmekte kullanılmaz, onun yerine filo-coğrafî analizlerde veya biyolojik türleri ayırt etmede kullanılır. Bu bölgelerdeki dizi çeşitliliği mikrosatelitlerdekinden daha düşüktür ama belli bir genin dizisindekinden daha fazladır. Mikrosatelit dizilemesi ve ISSR dizilemesi birbirini destekler çünkü birinin sağladığı bilgi ile öbürünün gerek duyduğu primerler üretilebilir.
Mikrosatelitlerin yetersizlikleri
Mikrosatelitler, özellikle popülasyon analizlerinde, moleküler belirteç olarak fayda göstermiş olmalarına rağmen belli yetersizlikleri de bulunmaktadır. Belli canlı türleri için geliştirilmiş olan mikrosatelitler genelde yakın ilişkili türlerde de kullanılabilir ama genetik uzaklık arttıkça başarılı şekilde çoğaltılabilen lokusların oranı azalabilir. Primerin hibridize olduğu yerdeki noktasal mutasyonlar sonucu mikrosatelit PCR ile çoğaltılamayabilir ve bir eksik alelden (İng. null allele) ayırdedilemeyebilir. Eksik aleller çeşitli olguların sonu olabilir. Böğür (iki yandaki) dizilerdeki evrimsel ıraksama yetersiz primer bağlanmasına neden olabilir, özellikle genin 3' bölgesinde, çünkü PCR reaksiyonun uzatma kısmı buradan başlar. PCR reaskiyonunun yarışmacı özelliğinden dolayı, belli uzunlukta alellerin tercihli çoğaltılması, heterozigot kişilerin homozigot (kısmi eksik) olarak kaydedilmesine neden olabilir. Belli aleller çoğalmayabilir, diğer alleler ise daha hızlı çoğalırsa reaksiyon ürünleri bir jelde homozigot gibi görünebilir, genomda gerçekten heterozigot olmalarına rağmen. Eksik aleller mikrosatelit alel sıklıklarının yorumlanmasını zorlaştırır ve akrabalık çıkarımlarının hatalı olmasına yol açabilir. Ayrıca, üreme sırasında meydana gelen rassal (stokastik) örneklem etkilerinin neden olduğu alel sıklıkları, yani Hardy-Weinberg denge beklentisinden sapmaya yol açan aşırı bir homozigot sıklığı, eksik alellerin etkisine çok benzer şekilde kendini gösterebilir. Eksik aleller teknik bir sorun iken, üreme sırasındaki örneklem etkileri bir topluluğun gerçek bir biyolojik özelliği olduğu için, aşırı sayıda homozigot bulununca bu iki olasılığın ayırt edilmesi çok önemlidir.
Mikrosatelitler kullanarak türler karşılıştırılınca, homozigot lokuslar ilişkili türlerde kolayca çoğaltılabilir ama söz konusu türler arasındaki genetik uzaklık arttıkça başarılı olarak çoğaltılabilen lokusların sayısı azalabilir. Mikrosatelitlerdeki mutasyonlar tarafgirdir (biased) çünkü büyük allelerde daha çok nükleotit vardır ve bunların DNA ikileşmesi sırasında hatalı kopyalanması daha olasıdır. Küçük aleller büyüme eğilimi gösterir, büyük alellere ise bir üst sınır etkisine maruz olap için kısalabilirler. Aleller arasında büyüklük farkı çoksa, mayoz sırasındaki rekombinasyonda instabilite olasılığı artabilir. Hücre bölünme kontrollerinin bozulmuş olduğu tümör hücrelerinde, mikrosatelitler her mitozda normal hücrelere kıyasla daha sık olarak uzayabilir veya kısalabilirler. Dolayısıyla bir tümör hücresi konak dokununkiden farklı bir genetik parmakizi gösterebilir.
Değişiklik mekanizması
Kısa tekrar dizileri genomun her tarafına dağılmışlardır. Kısa dizi tekrarlarında uzunluk değişimlerinin en yaygın iki nedeni, 1) ikileşme kayması, yani mayoz sırasında DNA ikileşirken DNA iplikleri arasında hatalı eşleşmeler ve 2) rekombinasyondur. Tipik olarak, her bir mikrosatelitte yeni bir kayma olayı, yaklaşık 1000 nesilde bir meydana gelir. Genomun diğer bölgelerindeki noktasal mutasyonlara kıyasla kayma olayları bir mertebe (10 kat) daha sık olur. Çoğu kayma olayı tek bir tekrar biriminde bir değişikliğe yol açar, farklı tekrar birimi uzunlukları için kayma hızları farklıdır ve farklı biyolojik türlerde bu oranlar farklıdır.
Proteinlerde
Memelilerde proteinlerin %20-40'ı, kısa dizi tekrarlarından kaynaklanan amino asit dizi tekrarları içerir. Genomun protein kodlayıcı bölgelerindeki kısa dizi tekrarlarının tekrar edici birimlerinin çoğu üç nükleotitten oluşur, çünkü bu uzunluk çerçeve kayması mutasyonlarına neden olmaz. Her bir trinükleotit tekrarlı dizi, aynı amino asitten oluşan bir tekrarlı dizi olarak çevrilir. Mayada en yaygın tekrar eden amino asitler glutamin, glutamik asit, asparajin, aspartik asit ve serindir. Bu tekrar eden bölgeler proteinlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine etki edebilir, bazı durumlarda protein etkinliğinde dereceli ve öngörülebilir etkilere neden olabilirler.
Örneğin, geninin bitişik tekrarlı bölgelerindeki uzunluk değişimleri, evcil köpeklerin () yüz uzunluğunda değişikliklere yol açar, daha uzun dizilerin daha uzun yüzlerle ilişkili olduğu bulunmuştur. Bu ilişki başka Carnivora türlerinde de geçerlidir. genindeki polialanin dizilerindek uzunluk farklılıkları ise, insanlarda bir gelişimsel bozukluk olan ile bağlantılıdır.X25 geninin ilk intronundaki GAA üçlü genişlemesi, genin transkripsiyonuna etki etmekte ve bozukluğuna neden olmaktadır. geninin ilk intronundaki bitişik tekrarlar ile ilişkilendirilmiştir (Akagi 2008). geninin dördüncü intronundaki bir tekrar polimorfizmi bir Tunus toluluuğunda hipertansyon ile ilişkili bulunmuştur.EGFR geninde azalan tekrar uzunlukları osteosarkoma ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Başka amino asit üçlü uzunluk değişkliklerinin insanlarda 40'tan fazla nörolojik bozuklukla bağlantılıdır.
İkileşme kaymasından kaynaklanan evrimsel değişiklikler daha basit organizmalarda da meydana gelir. Örneğin, mikrosatelit uzunluk değişimleri mayanın membran proteinlerinde yaygındır, bunlar hücre özelliklerinde hızlı evrimleşmeye olanak verir. Örneğin, genindeki uzunluk değişiklikleri, hücrenin bir yüzeye yapışma derecesini etkiler. Kısa dizi tekrarları patojenik bakterilerin yüzey proteinlerinde hızlı evrimsel değişikliklere yol açar, bir olasılıkla bunun nedeni konaktaki bağışıklık değişikliklerine ayak uydurmalarını sağlamasıdır. Bir mantar türünde (Neurospora crassa) görülen kısa dizi tekrarlarının uzunluk değişimleri onun döngüsünün süresini kontrol etmektedir.
Gen düzenlemesi
Promotör ve diğer gen düzenleyici bölgelerdeki mikrosatelitlerde uzunluk değişimleri gen ifadesini değiştirebilir. İnsan genomu düzenleyici bölgelerde pek çok (>16,000) kısa dizi tekrarlarına sahiptir, bunlar gen ifadesine evrimsel düzeyde etki eden "ayar düğmelerine" benzetilmiştir. Ökaryotların promotör bölgeleri genomun diğer bölgelerine kıyasla mikrosatelit zenginidir ve bu genlerdeki mikrosatelit sayısındaki farklılıklar gen ifade hızını ve oradaki nükleozom dağılımını etkilemektedir. Bunun sonucunda meydana gelen gen ifadesindeki çeşitlilikler, organizmanın evrimine etki edecek fenotipik değişikliklere yol açmaktadır. Örneğin, bakterisindeki mikrosatelit değişimleri, promotör uzaklığını değiştirerek fimbria oluşumunu etkilemektedir. (Microtus ochrogaster) geninin kontrol bölgesindeki mikrosatelitler onların sosyal davranışlarını ve tek eşlilik derecesini etkilediği gösterilmiştir.
Kaynakça
- ^ Turnpenny, P. & Ellard, S. (2005). Emery's Elements of Medical Genetics, 12th. ed. Londra: Elsevier.
- ^ a b Queller, D.C., Strassman, J.E. & Hughes, C.R. (1993). "Microsatellites and Kinship". Trends in Ecology and Evolution. Cilt 8. ss. 285 - 288. doi:10.1016/0169-5347(93)90256-O.
- ^ Blouin, M.S., Parsons, M., Lacaille, V. & Lotz, S. (1996). "Use of microsatellite loci to classify individuals by relatedness". Molecular Ecology. 5 (3). ss. 393-401. doi:10.1111/j.1365-294X.1996.tb00329.x. (PMID) 8688959.
- ^ a b c d e Jarne, P. & Lagoda, P.J.L. (1996). "Microsatellites, from molecules to populations and back". Trends in Ecology and Evolution. Cilt 11. ss. 424 - 429. doi:10.1016/0169-5347(96)10049-5.
- ^ Kaukinen KH, Supernault KJ, and Miller KM (2004). "Enrichment of tetranucleotide microsatellite loci from invertebrate species". Journal of Shellfish Research. 23 (2). s. 621.
- ^ Gupta, M., Y.-S. Chyi, J. Romero-Severson, and J. L. Owen. 1994. Amplification of DNA markers from evolutionarily diverse genomes using single primers of simple-sequence repeats. Theor Appl Genet 89:998-1006. no PMID
- ^ Nagy, Z. T., U. Joger, D. Guicking and M. Wink. 2003. Phylogeography of the European whip snake Coluber (Hierophis) viridiflavus as inferred from nucleotide sequences of the mitochondrial cytochrome b gene and ISSR genomic fingerprinting. Biota 3:109-118.
- ^ Fritz, Uwe; Kiroký, Pavel; Kami, Hajigholi & Wink, Michael (2005): Environmentally caused dwarfism or a valid species - Is Testudo weissingeri Bour, 1996 a distinct evolutionary lineage? New evidence from mitochondrial and nuclear genomic markers. Molecular Phylogenetics and Evolution 37: 389–401. DOI:10.1016/j.ympev.2005.03.007
- ^ Dakin, E.E. & Avise, J.C. (2004). "Microsatellite null alleles in parentage analysis". Heredity. 93 (5). ss. 504 - 509. doi:10.1038/sj.hdy.6800545. (PMID) 15292911.
- ^ Kashi Y, King D, Soller M. 1997. Simple sequence repeats as a source of quantitative genetic variation. Trends Genet. 1997 Feb;13(2):74-8. PMID 9055609
- ^ Li Y-C., et al. 2002. Microsatellites: genomic distribution, putative functions and mutational mechanisms: a review. Mol. Ecol. 11:2453-2465 PMID 12453231
- ^ Tautz, D. and Schlötterer, C. 1994. Simple sequences. Curr. Opin. Genet. Dev. 4:832-837. PMID 7888752
- ^ Weber, J. L. and Wong, C. 1993. Mutation of human short tandem repeats. Hum. Mol. Gen. 2:1123-1128. PMID 8401493
- ^ Pumpernik, D. et al., Replication slippage versus point mutation rates in short tandem repeats of the human genome. 2008. Mol. Genet. Genomics, 279 (1): 53-61. PMID 17926066
- ^ Kruglyak, S., et al. 1998. Equilibrium distributions of microstellite repeat length resulting from a balance between slippage events and point mutations. Proc. Natl. Acad. Sci. 95:10774-10778. PMID 9724780
- ^ Marcotte, E. M., et al. 1998. A census of protein repeats. J. Mol. Biol. 293:151-160. PMID 10512723
- ^ Sutherland, G. R., and Richards, R. I. 1995. Simple tandem DNA repeats and human genetic disease. Proc. Natl. Acad. Sci 92:3636-3641. PMID 7731957
- ^ Hancock, J. M., and Simon, M. 2005. Simple sequence repeats in proteins and their significance for network evolution. Gene 345:113-118 PMID 15716087
- ^ Fondon, J. W. III, and Garner, H. R. 2004. Molecular origins of rapid and continuous morphological evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. 1010:18058-18063.
- ^ Sears, K. E. et al. 2007. The correlated evolution of Runx2 tandem repeats, transcriptional activity, and facial length in Carnivora. Evol. & Dev. 9(6):555-565. PMID 17976052
- ^ Utsch, B., et al. 2002. A novel stable stable polyalanine [poly(A)] expansion in the HoxA13 gene associated with hand-foot-genital syndrome: proper function of poly(A)-harbouring transcription factors depends on a critical repeat length? Hum. Gen. 110:488-494. PMID 12073020
- ^ Bidichandani, S. I., et al. 1998. The GAA triplet-repeat expansion in Friedreich ataxia interferes with transcription and may be associated with an unusual DNA structure. Am. J. Hum. Genet. 62:111-121 PMID 9443873
- ^ Jemaa, R., et al. 2008. Association of a 27-bp repeat polymorphism in intron 4 of endothelial constitutive nitric oxide synthase gene with hypertension in a Tunisian population. Clin. Biochem. 42:852-856. PMID 19111531
- ^ Kersting, C., et al. 2008. Biological importance of a polymorphic CA sequence within intron I of the epidermal growth factor receptor gene (EGFR) in high grade central osteosarcomas. Gene Chrom. & Cancer 47:657-664. PMID 18464244
- ^ Pearson, C. E., et al. 2005. Repeat instability: mechanisms of dynamic mutations. Nat. Rev. Gen. 6:729-742. PMID 16205713
- ^ Bowen, S. and Wheals, A. E. 2006. Ser//Thr-rich domains are associated with genetic variation and morphogenesis in Saccharomyces cerevisiae. Yeast 23:633-640. PMID 16823884
- ^ Verstrepen, K. J., et al. 2005. Intragenic tandem repeats generate functional variability. Nat. Gen. 37:986-990. PMID 16086015
- ^ Moxon, E. R., et al. 1994. Adaptive evolution of highly mutable loci in pathogenic bacteria. Curr. Bio. 4:24-32. PMID 7922307
- ^ Michael, T. P., et al. 2008. Simple sequence repeats provide a substrate for phenotypic variation in the Neurospora crassa circadian clock. PLoS One 2:e795. PMID 17726525
- ^ Rockman, M. V. and Wray, G. A. 2002. Abundant raw material for cis-regulatory evolution in humans. Mol. Biol. Evol. 19:1991-2004. PMID 12411608
- ^ Vinces, M. D., et al. 2009. Unstable tandem repeats in promoters confer transcriptional evolvability. Science 324:1213-1216 PMID 19478187
- ^ van Ham SM, van Alphen L, Mooi FR, van Putten JP. 1993. Phase variation of H. influenzae fimbriae: transcriptional control of two divergent genes through a variable combined promoter region. Cell. 73:1187-96. PMID 8513502
- ^ Hammock, E. A. D. and Young, L. J. 2005. Microsatellite instability generates diversity in brain and sociobehavioral traits. Science 308:1630-1634. PMID 15947188
Ayrıca bakınız
- Minisatelit
- Satelit DNA
- (marker)
- Transposon
- (short interspersed repetitive elements)
- (long interspersed repetitive element)
Konuyla ilgili yayınlar
- Caporale, L. H. 2003. Natural selection and the emergence of a mutation phenotype: an update of the evolutionary synthesis considering mechanisms that affect genome variation. Ann. Rev. Micro. 57:467-485.[1] 18 Nisan 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Kashi, Y., et al. 1997. Simple sequence repeats as a source of quantitative genetic variation. Trends Gen. 13:74-78.[2] 11 Eylül 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Li Y-C., et al. 2003. Microsatellites within genes: structure, function and evolution. Mol. Bio. Evol. 21:991-1007.[3] 20 Şubat 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Richard, G-F., et al. 2008. Comparative genomics and molecular dynamics of DNA repeats in Eukaryotes. Micr. Mol. Bio. Rev. 72:686-727.[4] (İngilizce)
Dış bağlantılar
- Mikrosatelitler hakkında:
- Microsatellite DNA Methodology21 Nisan 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Arama araçları :
- MISA - MIcroSAtellite identification tool 19 Temmuz 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- MREPATT9 Şubat 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Mreps29 Eylül 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Phobos 21 Eylül 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Poly 23 Temmuz 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Tandem Repeats Finder 24 Ekim 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- STAR16 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- TRED 30 Ocak 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- TROLL 11 Kasım 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- SciRoKo 6 Temmuz 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Mikrosatelitler mikro uydu Basit dizi tekrarlari Ingilizce Simple Sequence Repeats veya SSR veya Kisa Bitisik Tekrarlar Ing Short Tandem Repeats DNA da bulunan 1 6 baz cifti uzunlugundaki tekrar eden dizilerdir Mikrosatelitler genetik anlamda notral ve codominant Genetikte bunlar akrabalik ve topluluk arastirmalari icin molekuler belirtec marker olarak kullanilir Ayrica gen duplikasyonu ikilemesi ve delesyonlarinin eksilmelerinin arastirilmasinda kullanilirlar Mikrosatelitlerin yaygin bir ornegi CA n tekraridir burada n aleller arasinda farklilik gosterir Bu belirtecler genelde hem bir canli turundeki farkli bireyler arasinda hem de farkli turler arasinda yuksek derecede polimorfizm cok bicimlilik gosterir ozellikle bitisik tekrarlarin sayisi 10 un ustunde olursa Tekrar eden dizi genelde basittir iki uc veya dort nukleotitten olusur bunlara sirasiyla di tri ve tetranukleotit tekrarlari denir ve bunlar 10 100 kere terar edilebilirler CA nukleotit tekrarlari insan ve diger canlilarin genomlarinda oldukca sik gorulur ve birkac bin baz ciftinde bir bulunurlar Belli bir mikrosatelit lokusunda genetik konumunda pek cok alel oldugu icin pedigrelerin genotipleri genelde tamamen ayirt edilebilir yani belli bir alelin hangi ebeveynden geldigini tespit etmek mumkundur Bu yuzden babalik tespiti populasyon genetigi arastirmalari ve icin mikrosatelitler idealdir Ayrica bunlar hangi alellerin evrimsel olarak birbiriyle yakin iliskili oldugu hakkinda ipucu verebilen bir molekuler belirtectir Mikrosatelitlerin cesitliliginin nedeni DNA nin diger notur bolgelerine kiyasla daha yuksek bir mutasyon oranina sahip olmalaridir Bu yuksek mutasyon oraninin baslica aciklamasi DNA ikilesmesi sirasinda bir DNA ipliginin kayip oburuyle yanlis baz eslesmesi yapmasidir Ing slipped strand mispairing Mayoz sirasinda rekombinasyon yoluyla da bu mutasyonlar meydana gelebilir Kaymaktan kaynaklanan hatalar biyoloji prova okuma ile duzeltilebilir ama bazi hatalar tamir surecini atlatabilirler Tekrarlayan birimin buyuklugu tekrarlarin sayisi ve varyant tekrarlarin varligi ayrica DNA tekrarlarinin oldugu bolgedeki transkripsiyonun sikligi hata olusma oranini etkiler Mikrosatelitlerin bir insersiyon sonucu aralanmasi polimorfizmin azalmasina yol acabilir Mikrosatelitlerin amplifikasyonuMikrosatelitler polimeraz zincir tepkimesi PCR ile cogaltilarak teshis edilebilir bunun icin iki yanindaki essiz unique diziler olarak olarak kullanilir Bu yontemle cok ufak miktarda DNA ussel sekilde cogaltilarak sonunda jel elektroforezi ile gorulebilecek kadar cok miktarda elde edilebilir PCR teknolojisinin yayginlasmasi sayesinde bu yontemi uygulamak kolaydir ama belli bir mikrosatelit bolgesini cogaltmak icin gerekli primerler bilinmiyorsa bunlarin tasarlanmasi zahmetli ve masrafli bir islemdir Mikrosatelit primerlerinin tasarimi Genomun belli bir bolgesine ornegin bir genin eksonuna ait mikrosatelit belirtecleri markerleri icin kullanilacak primerler elle tasarlanabilir Bunun icin once genomik DNA da mikrosatelitler aranir bu islem gozle veya otomatik araclar ile repeat masker 30 Aralik 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde gibi yapilabilir Tekrarli bolge icinde rastgele insersiyonlar icerenler faydali degildir Faydali olabilecek mikrosatelitler belirlendikten sonra bunlarin bogurundeki iki yanindaki diziler PCR yoluyla bu mikrosatelitin cogaltilmasi icin kullanilabilecek oligonukleotit primerlerin tasarlanmasinda kullanilir Bir diger yol rastgele mikrosatelit primerleri bulmaktir Bunun icin soz konusu ture ait rastgele DNA parcalari uygun bir plazmid veya bakteriyofaj icine klonlanir ve Escherichia coli bakterisi icine yerlestirilir Koloniler buyutulur ve mikrosatelit tekrar dizisine spesifik sekilde hibridize olacak fluoresan isaretli oligonukleotitler kullanilarak taranir Eger klonlanmis DNA parcasindan bu mikrosatelit varsa onu tasiyan koloniler fluoresan gorunurler Bu yolla pozitif klonlar elde edilebilirse klonlanmis DNA dizilenir ve mikrosatelit bolgesinin bogurundeki dizilerden PCR primerleri secilir Bu yontem epeyce deneme yanilma gerektirir cunku birincisi mikrosatelit tipinin dogru tahmini gerekir ve ikincisi bulunan mikrosatelit bolge ise yarar derecede polimorfizm gostermiyebilir Mikrosatelit lokuslari genomda yaygin sekilde bulunurlar ve PCR ile cogaltilabilecek uygun bir substratin varligi onlarin tespiti icin yeterlidir Bu yuzden eski numunelerde bulunan yari bozunmus DNA daki mikrosatelit alelleri dahi PCR sayesinde teshis edilebilirler Daha yeni tekniklerde mikrosatelit tekrarlarina komplemanter oligonukleotitler kullanilarak ozutlenen DNA zenginlestirilir Oligonukleotit mikrosatelitin tekrar dizisi ile hibridize olur ve sonra bu prob mikrosatelit kompleksi cozeltiden cikarilir Zenginlestirilmis DNA sonra normal yolla klonlanir ama basari orani cok daha yuksektir ve kullanilacak bolge icin PCR primer tasarimi icin gereken zaman onemli derecede azaltilabilir Ancak kullanilacak probun secimi gene de deneme yanilmaya dayanir ISSR PCR ISSR Ingilizce inter simple sequence repeat kisa dizi tekrarlari arasi mikrosatelit lokuslari arasindaki genom bolgeleri icin kullanilan bir genel terimdir Iki komsu mikrosatelitin komplementer dizileri PCR primerleri olarak kullanilir ve aralarindaki degisken bolge cogaltilir PCR programinda uzatma bolumunun kisa sureli tutulmasi nedeniyle cok uzun DNA dizileri cogalmaz elde edilen urun genelde kisa ama cesitli uzunluklarda olan DNA parcalarindan olusur ISSR PCR ile cogaltilan diziler DNA parmakizlemesinde kullanilabilir ISSR bolgesindeki dizinin evrimsel olarak korunmus olma olasiligi vardir bu yuzden kisileri ayirt etmekte kullanilmaz onun yerine filo cografi analizlerde veya biyolojik turleri ayirt etmede kullanilir Bu bolgelerdeki dizi cesitliligi mikrosatelitlerdekinden daha dusuktur ama belli bir genin dizisindekinden daha fazladir Mikrosatelit dizilemesi ve ISSR dizilemesi birbirini destekler cunku birinin sagladigi bilgi ile oburunun gerek duydugu primerler uretilebilir Mikrosatelitlerin yetersizlikleriMikrosatelitler ozellikle populasyon analizlerinde molekuler belirtec olarak fayda gostermis olmalarina ragmen belli yetersizlikleri de bulunmaktadir Belli canli turleri icin gelistirilmis olan mikrosatelitler genelde yakin iliskili turlerde de kullanilabilir ama genetik uzaklik arttikca basarili sekilde cogaltilabilen lokuslarin orani azalabilir Primerin hibridize oldugu yerdeki noktasal mutasyonlar sonucu mikrosatelit PCR ile cogaltilamayabilir ve bir eksik alelden Ing null allele ayirdedilemeyebilir Eksik aleller cesitli olgularin sonu olabilir Bogur iki yandaki dizilerdeki evrimsel iraksama yetersiz primer baglanmasina neden olabilir ozellikle genin 3 bolgesinde cunku PCR reaksiyonun uzatma kismi buradan baslar PCR reaskiyonunun yarismaci ozelliginden dolayi belli uzunlukta alellerin tercihli cogaltilmasi heterozigot kisilerin homozigot kismi eksik olarak kaydedilmesine neden olabilir Belli aleller cogalmayabilir diger alleler ise daha hizli cogalirsa reaksiyon urunleri bir jelde homozigot gibi gorunebilir genomda gercekten heterozigot olmalarina ragmen Eksik aleller mikrosatelit alel sikliklarinin yorumlanmasini zorlastirir ve akrabalik cikarimlarinin hatali olmasina yol acabilir Ayrica ureme sirasinda meydana gelen rassal stokastik orneklem etkilerinin neden oldugu alel sikliklari yani Hardy Weinberg denge beklentisinden sapmaya yol acan asiri bir homozigot sikligi eksik alellerin etkisine cok benzer sekilde kendini gosterebilir Eksik aleller teknik bir sorun iken ureme sirasindaki orneklem etkileri bir toplulugun gercek bir biyolojik ozelligi oldugu icin asiri sayida homozigot bulununca bu iki olasiligin ayirt edilmesi cok onemlidir Mikrosatelitler kullanarak turler karsilistirilinca homozigot lokuslar iliskili turlerde kolayca cogaltilabilir ama soz konusu turler arasindaki genetik uzaklik arttikca basarili olarak cogaltilabilen lokuslarin sayisi azalabilir Mikrosatelitlerdeki mutasyonlar tarafgirdir biased cunku buyuk allelerde daha cok nukleotit vardir ve bunlarin DNA ikilesmesi sirasinda hatali kopyalanmasi daha olasidir Kucuk aleller buyume egilimi gosterir buyuk alellere ise bir ust sinir etkisine maruz olap icin kisalabilirler Aleller arasinda buyukluk farki coksa mayoz sirasindaki rekombinasyonda instabilite olasiligi artabilir Hucre bolunme kontrollerinin bozulmus oldugu tumor hucrelerinde mikrosatelitler her mitozda normal hucrelere kiyasla daha sik olarak uzayabilir veya kisalabilirler Dolayisiyla bir tumor hucresi konak dokununkiden farkli bir genetik parmakizi gosterebilir Degisiklik mekanizmasiKisa tekrar dizileri genomun her tarafina dagilmislardir Kisa dizi tekrarlarinda uzunluk degisimlerinin en yaygin iki nedeni 1 ikilesme kaymasi yani mayoz sirasinda DNA ikilesirken DNA iplikleri arasinda hatali eslesmeler ve 2 rekombinasyondur Tipik olarak her bir mikrosatelitte yeni bir kayma olayi yaklasik 1000 nesilde bir meydana gelir Genomun diger bolgelerindeki noktasal mutasyonlara kiyasla kayma olaylari bir mertebe 10 kat daha sik olur Cogu kayma olayi tek bir tekrar biriminde bir degisiklige yol acar farkli tekrar birimi uzunluklari icin kayma hizlari farklidir ve farkli biyolojik turlerde bu oranlar farklidir Proteinlerde Memelilerde proteinlerin 20 40 i kisa dizi tekrarlarindan kaynaklanan amino asit dizi tekrarlari icerir Genomun protein kodlayici bolgelerindeki kisa dizi tekrarlarinin tekrar edici birimlerinin cogu uc nukleotitten olusur cunku bu uzunluk cerceve kaymasi mutasyonlarina neden olmaz Her bir trinukleotit tekrarli dizi ayni amino asitten olusan bir tekrarli dizi olarak cevrilir Mayada en yaygin tekrar eden amino asitler glutamin glutamik asit asparajin aspartik asit ve serindir Bu tekrar eden bolgeler proteinlerin fiziksel ve kimyasal ozelliklerine etki edebilir bazi durumlarda protein etkinliginde dereceli ve ongorulebilir etkilere neden olabilirler Ornegin geninin bitisik tekrarli bolgelerindeki uzunluk degisimleri evcil kopeklerin yuz uzunlugunda degisikliklere yol acar daha uzun dizilerin daha uzun yuzlerle iliskili oldugu bulunmustur Bu iliski baska Carnivora turlerinde de gecerlidir genindeki polialanin dizilerindek uzunluk farkliliklari ise insanlarda bir gelisimsel bozukluk olan ile baglantilidir X25 geninin ilk intronundaki GAA uclu genislemesi genin transkripsiyonuna etki etmekte ve bozukluguna neden olmaktadir geninin ilk intronundaki bitisik tekrarlar ile iliskilendirilmistir Akagi 2008 geninin dorduncu intronundaki bir tekrar polimorfizmi bir Tunus toluluugunda hipertansyon ile iliskili bulunmustur EGFR geninde azalan tekrar uzunluklari osteosarkoma ile iliskili oldugu bulunmustur Baska amino asit uclu uzunluk degiskliklerinin insanlarda 40 tan fazla norolojik bozuklukla baglantilidir Ikilesme kaymasindan kaynaklanan evrimsel degisiklikler daha basit organizmalarda da meydana gelir Ornegin mikrosatelit uzunluk degisimleri mayanin membran proteinlerinde yaygindir bunlar hucre ozelliklerinde hizli evrimlesmeye olanak verir Ornegin genindeki uzunluk degisiklikleri hucrenin bir yuzeye yapisma derecesini etkiler Kisa dizi tekrarlari patojenik bakterilerin yuzey proteinlerinde hizli evrimsel degisikliklere yol acar bir olasilikla bunun nedeni konaktaki bagisiklik degisikliklerine ayak uydurmalarini saglamasidir Bir mantar turunde Neurospora crassa gorulen kisa dizi tekrarlarinin uzunluk degisimleri onun dongusunun suresini kontrol etmektedir Gen duzenlemesi Promotor ve diger gen duzenleyici bolgelerdeki mikrosatelitlerde uzunluk degisimleri gen ifadesini degistirebilir Insan genomu duzenleyici bolgelerde pek cok gt 16 000 kisa dizi tekrarlarina sahiptir bunlar gen ifadesine evrimsel duzeyde etki eden ayar dugmelerine benzetilmistir Okaryotlarin promotor bolgeleri genomun diger bolgelerine kiyasla mikrosatelit zenginidir ve bu genlerdeki mikrosatelit sayisindaki farkliliklar gen ifade hizini ve oradaki nukleozom dagilimini etkilemektedir Bunun sonucunda meydana gelen gen ifadesindeki cesitlilikler organizmanin evrimine etki edecek fenotipik degisikliklere yol acmaktadir Ornegin bakterisindeki mikrosatelit degisimleri promotor uzakligini degistirerek fimbria olusumunu etkilemektedir Microtus ochrogaster geninin kontrol bolgesindeki mikrosatelitler onlarin sosyal davranislarini ve tek eslilik derecesini etkiledigi gosterilmistir Kaynakca Turnpenny P amp Ellard S 2005 Emery s Elements of Medical Genetics 12th ed Londra Elsevier KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link a b Queller D C Strassman J E amp Hughes C R 1993 Microsatellites and Kinship Trends in Ecology and Evolution Cilt 8 ss 285 288 doi 10 1016 0169 5347 93 90256 O KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Blouin M S Parsons M Lacaille V amp Lotz S 1996 Use of microsatellite loci to classify individuals by relatedness Molecular Ecology 5 3 ss 393 401 doi 10 1111 j 1365 294X 1996 tb00329 x PMID 8688959 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link a b c d e Jarne P amp Lagoda P J L 1996 Microsatellites from molecules to populations and back Trends in Ecology and Evolution Cilt 11 ss 424 429 doi 10 1016 0169 5347 96 10049 5 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Kaukinen KH Supernault KJ and Miller KM 2004 Enrichment of tetranucleotide microsatellite loci from invertebrate species Journal of Shellfish Research 23 2 s 621 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Gupta M Y S Chyi J Romero Severson and J L Owen 1994 Amplification of DNA markers from evolutionarily diverse genomes using single primers of simple sequence repeats Theor Appl Genet 89 998 1006 no PMID Nagy Z T U Joger D Guicking and M Wink 2003 Phylogeography of the European whip snake Coluber Hierophis viridiflavus as inferred from nucleotide sequences of the mitochondrial cytochrome b gene and ISSR genomic fingerprinting Biota 3 109 118 Fritz Uwe Kiroky Pavel Kami Hajigholi amp Wink Michael 2005 Environmentally caused dwarfism or a valid species Is Testudo weissingeri Bour 1996 a distinct evolutionary lineage New evidence from mitochondrial and nuclear genomic markers Molecular Phylogenetics and Evolution 37 389 401 DOI 10 1016 j ympev 2005 03 007 Dakin E E amp Avise J C 2004 Microsatellite null alleles in parentage analysis Heredity 93 5 ss 504 509 doi 10 1038 sj hdy 6800545 PMID 15292911 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Kashi Y King D Soller M 1997 Simple sequence repeats as a source of quantitative genetic variation Trends Genet 1997 Feb 13 2 74 8 PMID 9055609 Li Y C et al 2002 Microsatellites genomic distribution putative functions and mutational mechanisms a review Mol Ecol 11 2453 2465 PMID 12453231 Tautz D and Schlotterer C 1994 Simple sequences Curr Opin Genet Dev 4 832 837 PMID 7888752 Weber J L and Wong C 1993 Mutation of human short tandem repeats Hum Mol Gen 2 1123 1128 PMID 8401493 Pumpernik D et al Replication slippage versus point mutation rates in short tandem repeats of the human genome 2008 Mol Genet Genomics 279 1 53 61 PMID 17926066 Kruglyak S et al 1998 Equilibrium distributions of microstellite repeat length resulting from a balance between slippage events and point mutations Proc Natl Acad Sci 95 10774 10778 PMID 9724780 Marcotte E M et al 1998 A census of protein repeats J Mol Biol 293 151 160 PMID 10512723 Sutherland G R and Richards R I 1995 Simple tandem DNA repeats and human genetic disease Proc Natl Acad Sci 92 3636 3641 PMID 7731957 Hancock J M and Simon M 2005 Simple sequence repeats in proteins and their significance for network evolution Gene 345 113 118 PMID 15716087 Fondon J W III and Garner H R 2004 Molecular origins of rapid and continuous morphological evolution Proc Natl Acad Sci 1010 18058 18063 Sears K E et al 2007 The correlated evolution of Runx2 tandem repeats transcriptional activity and facial length in Carnivora Evol amp Dev 9 6 555 565 PMID 17976052 Utsch B et al 2002 A novel stable stable polyalanine poly A expansion in the HoxA13 gene associated with hand foot genital syndrome proper function of poly A harbouring transcription factors depends on a critical repeat length Hum Gen 110 488 494 PMID 12073020 Bidichandani S I et al 1998 The GAA triplet repeat expansion in Friedreich ataxia interferes with transcription and may be associated with an unusual DNA structure Am J Hum Genet 62 111 121 PMID 9443873 Jemaa R et al 2008 Association of a 27 bp repeat polymorphism in intron 4 of endothelial constitutive nitric oxide synthase gene with hypertension in a Tunisian population Clin Biochem 42 852 856 PMID 19111531 Kersting C et al 2008 Biological importance of a polymorphic CA sequence within intron I of the epidermal growth factor receptor gene EGFR in high grade central osteosarcomas Gene Chrom amp Cancer 47 657 664 PMID 18464244 Pearson C E et al 2005 Repeat instability mechanisms of dynamic mutations Nat Rev Gen 6 729 742 PMID 16205713 Bowen S and Wheals A E 2006 Ser Thr rich domains are associated with genetic variation and morphogenesis in Saccharomyces cerevisiae Yeast 23 633 640 PMID 16823884 Verstrepen K J et al 2005 Intragenic tandem repeats generate functional variability Nat Gen 37 986 990 PMID 16086015 Moxon E R et al 1994 Adaptive evolution of highly mutable loci in pathogenic bacteria Curr Bio 4 24 32 PMID 7922307 Michael T P et al 2008 Simple sequence repeats provide a substrate for phenotypic variation in the Neurospora crassa circadian clock PLoS One 2 e795 PMID 17726525 Rockman M V and Wray G A 2002 Abundant raw material for cis regulatory evolution in humans Mol Biol Evol 19 1991 2004 PMID 12411608 Vinces M D et al 2009 Unstable tandem repeats in promoters confer transcriptional evolvability Science 324 1213 1216 PMID 19478187 van Ham SM van Alphen L Mooi FR van Putten JP 1993 Phase variation of H influenzae fimbriae transcriptional control of two divergent genes through a variable combined promoter region Cell 73 1187 96 PMID 8513502 Hammock E A D and Young L J 2005 Microsatellite instability generates diversity in brain and sociobehavioral traits Science 308 1630 1634 PMID 15947188Ayrica bakinizMinisatelit Satelit DNA marker Transposon short interspersed repetitive elements long interspersed repetitive element Konuyla ilgili yayinlarCaporale L H 2003 Natural selection and the emergence of a mutation phenotype an update of the evolutionary synthesis considering mechanisms that affect genome variation Ann Rev Micro 57 467 485 1 18 Nisan 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Kashi Y et al 1997 Simple sequence repeats as a source of quantitative genetic variation Trends Gen 13 74 78 2 11 Eylul 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Li Y C et al 2003 Microsatellites within genes structure function and evolution Mol Bio Evol 21 991 1007 3 20 Subat 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Richard G F et al 2008 Comparative genomics and molecular dynamics of DNA repeats in Eukaryotes Micr Mol Bio Rev 72 686 727 4 Ingilizce Dis baglantilarMikrosatelitler hakkinda Microsatellite DNA Methodology21 Nisan 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Arama araclari MISA MIcroSAtellite identification tool 19 Temmuz 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde MREPATT9 Subat 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde Mreps29 Eylul 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Phobos 21 Eylul 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde Poly 23 Temmuz 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Tandem Repeats Finder 24 Ekim 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde STAR16 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde TRED 30 Ocak 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde TROLL 11 Kasim 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde SciRoKo 6 Temmuz 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde