BLOSUM- Blocks Substitution Matrix

Proteinlerin karşılaştırılmasıyla elde edilen blokların, değişim frekanslarının gözlemlenmesi sonucu oluşan matrislerdir.

Aslında Blosum, matris hizalamada bir prosedürdür.

Evrimsel açıdan birbirine en yakın iki organizma arasındaki benzerliklere, matrisler hazırlanırken yüksek skorlar verilir.

Yani Blosumda skor ne kadar yüksekse benzerlik o kadar güçlüdür.

Her matris, özel olan evrimsel uzaklığa uyarlanır.

Blosum matrisi daha çok  bazlar arasındaki yada DNA ve RNA'ların protein dizilimlerinin hizalanmasında kullanılır. 

Örneğin; BLOSUM80, %80 benzerlik tablosunu gösterirken BLOSUM45 %45 oranındaki benzerliği ifade eder.

Bu durumda birbirine yakın iki türün  protein diziliminin hizalanmasında Blosum80 kullanılırken birbirine uzak iki türün protein diziliminin hizalanmasında da Blosum45 kullanılır.

Yakınlık yada uzaklık durumlarının tam olarak belirlenemediği durumlarda ise BLOSUM62 kullanılır.

BLOSUM62' de BLAST algoritması denilen aminoasit benzerlik tablosu kullanılır. Bu tablodaki puan değerleri oldukça makuldür.

BLOSUM62'de puanların hesaplanması iki temele dayanır ; 

1)Bir amino asidin karşısına başka bir amino asidin ne oranda geldiği,

2)Amino asidi ortamda görme sıklığımızıdır.

Buna göre de bir amino asit ortamda ne kadar az sıklıkta görülürse BLOSUM62 de değeri o kadar artar.

-En seyrak görülen amino asit Tryptophane'dir.

BLOSUM62 tablosunda Tryptophane karşısına yine bir Tryptophane geliyorsa bu dizilime 11 puan verilir.

RefSeq

NCBI: Ulusal Biyoteknoloji merkezidir.
Refseq: NCBI'ın genomik veri, transkript ve proteinlerini temsil eden dizilerin toplamını sağlar.
Amacı: Belli belirsiz bir tür için tam sekans-dizi bilgilerini temsil edip, geniş kapsamlı bir veri kümesi temin etmektir.Kamuya açık olan sekans verilerini içerir.Veri tabanı organizmalardan gelen verileri birleştirir.Prokaryotlar ve ökaryotları yada virüsleri kapsayan önemli taksonomik çeşitliliği temsil eden bir milyondan protein içerir.RefSeq kayıtları, GenBank  veri işaret başvuruları ve gen transkript ve protein ile ilgili açıklamaları içerir. Transkript, kayıt protein kodlama dizileri, transkripsiyonu, sözde genleri, ribozomal RNA ve diğer küçük RNA'ları temsil etmek üzere verilmektedir.

Alternative Splicing

Uçbirleştirmedir.

Genetikte uçbirleştirme-splicing DNA'yı oluşturan nükleotit dizisinin RNA polimeraz enzimi tarafından bir RNA dizisi olarak kopyalanmasından sonra, yani Transkripsiyondan sonra RNA'daki okunmayan bölümlerin-İntronların çıkarılıp, okunup kodlanan kısımlarının-Ekzonların birleştirilmesidir.

Ökaryotlarda splicing sonucu pre-mRNA, ergin mesajcı RNA'ya dönüşür ve protein sentezi için kullanılır.

Bu olay bir dizi biyokimyasal tepkimeden oluşur.

Bunlar splisozom denen snRNP kompleksleri tarafından katalizlenirler.

RNA uç birleştirmesi-Splicing birkaç yolla gerçekleşir. Uç birleştirmenin tipi

-Çıkartılacak intronun yapısına ve

-Tepkime için gerekli katalizöre bağlıdır. Hangi yol kullanılırsa kullanılsın, çıkartılan intronlar kullanılmadan yıkıma uğrar.

p53 Geni

Tümör proteini.

Hücre döngüsünü düzenleyen bir transkripsiyon faktörürüdür.

Organizmada kanseri baskılamada önemlidir.

TP53 genomda mutasyonu önler, gemonun stabilitesini korur.

P53 hücre içinde 4’lü bağ yapmış haldedir.

Kanser önlemede;

DNA zarar gördüğünde DNA proteinlerini harekete geçirir.

DNA tamir edilemeyecek duruma geldiğinde ise apopozu- programnlanmış hücre ölümünü meydana getirir.

İnsanlarda bu gen 17. Kromozomda bulunurken;

Başka hayvanların 11-10-5 yada 12. Geninde bulunabilir.

P53 geninin kanser hücresinde inaktif olması;

P53 aktivasyonu, sağlıklı hücreleri korurken, kanserli hücreleri yok ediyor.

Singapur Bilim, Teknoloji ve Araştırma Bürosu P53 Laboratuvarı’nda yapılan yeni bir çalışma kanser tedavisinde bir devrim niteliğindedir. Çalışma, genomun koruyucusu olan p53’ün özelliklerinin aktive edilmesi ile kanser hücrelerin sağlıklı hücrelerden ayrıştırılarak nasıl etkili bir şekilde öldürüldüğünü ortaya koyuyor.

Cell Death and Differentiation dergisinde yayımlanan çalışma, Dr. Cheok Chit Fang ve 1979 yılında p53 genini bulanlardan Prof. Dr. David Lane tarafından yürütüldü. Araştırmacıları p53 geninin temel özelliklerinden birini kullanarak, hücre döngüsünün kontrolü ile önemli sonuçlara imza attı. P53 geninin aktivasyonu, hücre döngüsünü durduruyor ve hücrelerin bölünmeden mevcut genetik malzemeyi çoğaltarak aşırı birikime yol açtığı endoreduplikasyonu önler.

Endoreduplikasyon insan hücrelerinde yaşar ve ölür. Kimyasal araçlar ile kanser hücrelerinde endorepublikasyonu kasıtlı olarak tetiklemenin kanser hücrelerini öldürdüğü biliniyor. Ancak kullanılan ilaçlar kanser hücreleri için yüksek düzeyde spesifik olduğu için, sağlıklı hücreler de bu süreçte ölüyor.

Microarray

DNA çip- Gen çip- Genom çip yada Gen-dizi olarak bilinir.

Her biri ayrı bir geni ifade eder.

Yüzeye kovalent bağlarla bağlanırlar.

DNA mikroçiplerinin yanı sıra  biyolojik çip olarak antikor yada protein mikroçipleri de vardır.

DNA mikroçiplerinin bunlardan farklı olarak DNA'yı ölçmeleri ve algılama sistemlerinin bir parçasını da DNA'nın oluşturmasıdır.

DNA mikroçip teknolojisi aynı anda birçok genin ifadesindesinin gözlemlenmesinde ya da genomik hibridizasyonlarda kullanılır.

İnsan Genom Projesi

Organizmayı oluşturan temel bilgilerin toplamına genom denir.

Bir hücredeki genetik materyallerin tamamı, o organizmanın genomunu oluşturur.

Başka bir deyişle genom; bir oraganizmanın bütün DNA'sının tamamıdır. 

Genom; hücrenin yada organizmanın oluşması için gerekli kalıtsal bilgileri taşır.

İnsan genom projesinin temel amacı, insan genomunun  fiziksel haritasını elde etmektir. 

Baz çifti sayısı temelinde genlerin dizilimi ve aralarındaki mesafeyi gösterecek bu haritanın elde edilmesi, ancak DNA üzerindeki nükleotidlerin dizilim analiziyle yani sekanslama ile mümkündür.

Bu bilgiler baz alınarak bu kapsamda İnsan Genom Projesi gündeme gelmiş ve bu yönde çalışmalar 26 Haziran 2000 tarihinde bu günün 'Tüm Çağların Özel Günü'  adıyla proje dünyaya  ABD Başkanı Bill Clinton, İngiltere Başbakanı Tony Blair ve özel şirketleri temsilen Celera Genomics yetkilileri tarafından ilan edilmiştir

Proje sonuçları 2001 yılında açıklanmış fakat eksikler  2003 yılında bitirilmiştir.

Geçen süre içinde yeni bilgiler ortaya çıktıkça insan genomu sürekli güncellenmiş, son olarak insan genomunun 36.2 nci kurumu sürümü ve NCBI tarafından yapılmıştır. Dizisi belirlenemeyen 302 boşluk bulunan bu son sürümün, gen kodlayan bölgelerin yaklaşık %99’unu kapsadığına inanılıyor

Bu proje;  Alzeimer, verem, kalp hastalıkları, astım  gibi hastalıklarıa tedavi  olanağı sağlayacak. Proje sayesinde tıp biliminin ciddi biçimde değişikliğe uğrayacağı, ayrıca uluslararası iş dünyasının bundan önemli kazanç sağlayacağı belirtiliyor.Tüm hastalıkların teşhis ve tedavisinde devrim yaratacak devasal bir proje olacağı düşünülmektedir.

Proje, insan genomundan 175.000 baz çiftlik parçaları yapay bakteri kromozomlar haline getirip bakterilerde çoğaltılarak gerçekleştirilmiştir. Dizi çözümlemeleri yapıldıktan sonra, parçaların birbiriyle örtüşen dizileri belirlenmiş ve her parçanın özel enzimlerce kesilme profili kaydedilerek genomdaki yeri saptanmıştır. Bu çalışmalarda otomatik DNA dizi analiz teknikleri ve bilgisayar teknolojilerindeki hızlı gelişmelerin büyük katkısı olmuştur.