Polimorfizm, son otuz yılda çok popüler olmuş bir gen avı teknolojisidir.
Çok sayıda organizmadan DNA topladığımızı ve ilk 1000 nükleotidi ilk kromozomda gözlemlediğimizi düşünün. Bu dizide monomorfik ve polimorfik kesitler vardır. Baz çifti dizisi tüm DNA ile aynıysa, bu bölümün monomorfik olduğunu söyleriz. Öte yandan, dizi farklıysa bunlar polimorfik allellerdir.Protein / enzim polimorfizmleri ve DNA polimorfizmleri gibi iki tür polimorfizm vardır.
Polimorfizm Türleri
Protein Polimorfizmleri: Polimorfizmlerde proteinler ve enzimler çok önemlidir.Proteinler ve enzimler genetik plan ile tespit edilir. Genellikle bu polimorfizmleri kanda bulabiliriz.
DNA Polimorfizmleri: Bu polimorfizmler, yazımı DNA nükleotidleri düzeyinde algılar. Dört DNA polimorfizmi grubu vardır, örneğin:
1. Tek nükleotid polimorfizmi (SNP’ler)
2. Tandem tekrar polimorfizmi
3. Yapısal polimorfizm
4. Dizi polimorfizmi
Ayrıca, DNA polimorfizminin başka bir polimorfizm tipi RFLP (kısıtlama fragmanı uzunluk polimorfizmi) vardır.
1) SNP’ler: Bu, insanların bir ve yalnızca bir nükleotide göre değiştiği DNA dizisidir.SNP’leri, genellikle DNA dizileri olarak bilinen özel” DNA çiplerinde” kullanırız.
2) Tandem tekrar polimorfizmi: Nükleotidler ardışık olarak tekrarlanır. Tekrar polimorfizmi için birkaç terminoloji vardır, bunlar basit dizi tekrarı (SSR), kısa tandem tekrarı (STR), değişken sayı tekrarları (VNTR), mikro uydu olarak sıralanabilir.
3) Yapısal varyantlar: Nükleotid sekansının silinmesi veya eklenmesi için kullanılır.
4) Dizi polimorfizmleri: Bu polimorfizm türü, çok sayıda DNA ipliği için bir bölge için tam nükleotid dizisine sahiptir.
Moleküler Genetikte Temel Teknikler
a) Elektroforez (agaroz jel): Jenerik kimyasal teknik olan elektroforez sistemi ile moleküller ayrılabilir. Bu teknik, molekülleri moleküler ağırlıklarına veya elektron yüklerine göre ayırır.DNA molekülleri anottan (- elektrot) katoda (+ elektrot) hareket eder, çünkü DNA fosfat grubu nedeniyle negatif olarak yüklenir, bu nedenle anot tarafından kaçar ve bu şekilde hareket eder.Elektroforez sistemi, jel levha, elektrolit solüsyonu, numune kuyuları, kumaş fitili ve güç kaynağı gibi birkaç malzeme içerir. Tandem tekrar polimorfizmlerini ve indel polimorfizmlerini tespit etmek için kullanılan sistemdir.
b) DNA Probu: Hibridizasyon, spesifik DNA moleküllerini tanımlamak için kullanılan problar olarak bilinen tek sarmallı DNA molekülleri kullanır. Etiketli radyoaktif veya parlak nükleotidlere sahip prob DNA’lar, hibritlerden gelen DNA’yı bağlar.
c) PCR (polimeraz zincir reaksiyonu): PCR, DNA’nın birçok kopyasını yapmak içindir. Teknoloji biyolojide, tıpta özellikle adli tıpta kullanılmaktadır. 1983 yılında KARY Mullis tarafından geliştirilmiştir. PCR’yi kurmak için beş malzeme kullanıyoruz, bunlar DNA molekülü, primerler, nükleotid bazları, Taq polimeraz enzimi (aşırı ısı ortamına dirençli) ve tampon çözeltisidir. Denatüre etme, tavlama ve uzatma gibi üç PCR aşaması vardır.
Denatüre etme: Çift iplikli DNA 95 dereceye kadar ısıtılır ve iplikler birbirinden ayrılır.
Tavlama: Sıcaklık düşürülür, bu nedenle DNA primerleri şablon DNA’yı bağlar. (55 derece)
Genişleme: Sıcaklık tekrar 72 dereceye yükseltilir, Taq polimeraz enzimi yeni DNA zinciri oluşturur.
Polimorfizmleri Algılama
Genelde polimorfizmleri saptamak için kullanılan yöntemler;
a) Tandem tekrar polimorfizmleri: Bu türü elektroforez ve ardından problar kullanarak test ediyoruz. Daha sonra PCR ürünleri elektroforez ile ayrıştırılır ve PCR ürünlerini bağlayamayan tek sarmallı problar yıkanır. Adli tıpta kullanıldı.
b) SNP’ler: Mikrodiziler adı verilen DNA dizilerini tespit edilmesi amaçlanır
c) CNV’ler: Kopya numarası varyantları olarak adlandırılır. Amaç çok önemlidir, klinik sitogenetikte mikrodelesyon testi.
d) Yeni nesil dizileme: İnsan genomunun tüm nükleotid dizilerini tespit etmek içindir. İnsan Genom Projesi buna bir örnektir.
e) NGS ve kişiselleştirilmiş tıp: Bu tür terapötiklere dayanır ve kişisel tıp tarafından genomlanır. Örneğin alerjik hastalıkta en iyi yol kişisel ilaç kullanmaktır.
