MENDEL GENETIGI

1
MENDEL GENETIGI

• Prof.Dr.Ilhan Sezgin
• TIBBI GENETIK

2
MENDEL GENETIGI ve BIR GENIN ALLELLERI
ARASINDAKI ETKILESIMLER
3
Mendel, Avusturyanin Brünn sehrinde dogdu, 1847
yilinda bir manastira girerek papaz oldu.
Gönderildigi Viyana Üniversitesinde, matematik,
fizik ve dogal bilimler üzerine ögrenim gördükten
sonra kiliseye bagli bir okulda ögretmenlik
yapti.. Genetigin temelini olusturan
kavramlarin en önemlileri Mendel (1822-1884)in
bezelye bitkileriyle uzun yillar boyunca yaptigi
melezleme çalismalarindan elde ettigi bulgulara
dayanan yorumlardir.
4
Bitki Melezleri ile Çalismalar
(1866) Kalitsal maddenin bireyin vücut
hücrelerinin karisimi olmadigi, tersine çok
sayida ve belli kosullarda yapilari degismeyen
birimlerden ibaret oldugu, bu birimlerin dölden
döle bagimsiz olarak geçtikleri ve yeni
gruplanmalar yapabildikleri ileri sürülmüstür.
5
(No Transcript)
6
(No Transcript)
7
De Vries, Correns ve Tschermark, ayri ayri
yaptiklari çalismalardaki bulgulariyla Mendelin
görüslerinin tam olarak dogrulamislardir. Bu
arastiricilar elde ettikleri sonuçlari 1900
yilinda Mendel Yasalari basligi altinda
yayinlamislardir. Bu nedenle 1900 yili genetigin
gerçek dogum yili olarak kabul edilir.
8
? Bir karakterin döllere geçis özellikleri -
Mendelin ilk çaprazlama çalismalari -Homozigot
ve heterozigot tanimlari -Baskin (dominant) ve
Çekinik (resesif) gen ? Mendelin I. ve II.
Yasasi -Mendel kurallarinin hücre bölünmeleri
ile açiklanmasi
9
? Genler Arasindaki Etkilesimler -Genotip ve
Fenotip -Bir Genin Allelleri Arasindaki
Etkilesimler ? Tam Dominantlik ? Tam Olmayan
Dominantlik (Ekivalentlik) ? Kodominantlik ?
Öldürücülük -Katallellik
10
BIR KARAKTERIN DÖLLERE GEÇIS ÖZELLIKLERI
P SS ? x ? ss G S s F1
Ss (sari) P Ss ? x ?
Ss G S s S s F2
SS Ss Ss ss ¾ sari ¼ yesil 31
orani F2 dölünde meydana gelen sari bitkilerin
¼ü homozigot (SS) ve 2/4ü ise heterozigot (Ss)
bitkilerdir.
11
   
12
(No Transcript)
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
Bu bulgulara göre Mendel su açiklamalari
yapmistir ? Belli bir karakteri belirleyen
kalitsal belirleyiciler vardir. ? Her ergin
bireyin hücrelerinde bir karaktere ait iki
belirleyici bulunmaktadir. F1de bunlardan biri
dominanttir (baskin), digeri ise resesiftir
(çekinik).
16
? Kalitsal belirleyiciler esey hücreleri ile
dölden döle iletirler. Esey hücreleri
olusumu sirasinda her karaktere ait
belirleyiciler esey hücrelerine esit sekilde
giderler. Bunun sonucunda her esey hücresi
her bir karaktere ait sadece bir
belirleyici tasir. ? Yeni bir dölün
bireylerinin ilk hücresini (zigotu)
olusturmak üzere esey hücrelerinin birlesmesi
tamamen rastlantiya baglidir.
17
MENDELIN I. YASASI (ALLELLERIN AYRISIMI
PRENSIBIBAGIMSIZ AYRISIM) Bir genin
allellerinden her biri esey hücreleri olusumu
sirasinda birbirinden ayrilir bunun sonucunda
meydana gelen esey hücrelerinin yarisi bu
allellerden birini, öbür yarisi ise digerini
tasir.
18

19
Mendelin II. Yasasi (Bagimsiz Dagilim
Prensibi) Farkli genlere ait allellerin esey
hücrelerinde bir araya gelmeleri birbirinden
bagimsizdir ve rastlantiya baglidir.
20
(No Transcript)
21
Bagimsiz dagilim
22

23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
25
F1 - 8 gametik genotip F2 -27 genotip ve 8
fenotip
26
(No Transcript)
27

• Karakterlerin Mendel yasalarina göre bir dölden
  bir sonrakine geçmesine Mendelizm denir.
• Normal bir Mayoz meydana gelmeli.
• Alleller arasinda dominantlik resesiflik
  iliskisinin bulunmasi gerekir.
• Birden fazla karaktere ait allellerin farkli
  kromozomlar üzerinde olmasi gerekmektedir.

28
GENLER ARASINDAKI ETKILESIMLER Fenotipin ortaya
çikmasinda esas etkin rolü genotip oynadigina
göre canlilarda karakterlerin belirmesinde genler
arasindaki etkilesimler büyük önem tasir.
Bir karakterin fenotipte kendini göstermesinde en
basit yol, bu karakterin tek bir gen tarafindan
tayin edilmesidir.
29
BIR GENIN ALLELLERI ARASINDAKI ETKILESIMLER
1) Tam Dominantlik Kalitimin Mendel yasalarina
uygun oldugu örneklerde bir karakterin ortaya
çikmasindan sorumlu olan genin allelleri arasinda
tam dominantlik iliskisi söz konusudur. Iki
allel genotipte bir araya geldiginde fenotipte
etkisini gösterene dominant, göstermeyene resesif
adi verilir.
30
Tam dominantlik iliskisinin var oldugu örneklerde
bir karakterin dölden döle geçisinde Mendel
kurallarina uygun bir dagilim orani
gözlenir. P AA ? x ? aa G A
a F1 Aa (A?a)
31
Uzun ve kisa varyeteler çaprazlanir
Uzun
Cüce
Tüm hibritler uzundur
Uzun
Olusan hibritler çaprazlanir
Uzun
Uzun
Uzun ve kisa varyeteler gözlenir oranlari
yaklasik olarak 31
Uzun
Cüce
32
2) Tam Olmayan Dominantlik (Ekivalentlik) Bu
durumda allellerden biri digeri üzerinde tam
baskin degildir, etkisini tamamen örtemez. Iki
farkli allel bir arada bulundugunda, yani
heterozigotlarda, fenotipte iki homozigotun
arasinda bir karakter gözlenir.
33
Örnegin, Mirabilis jalapa bitkilerinde çiçek
renginden sorumlu olan genin iki alleli (K1 ve
K2) arasinda böyle bir etkilesim söz
konusudur. P K1K1 ? x ? K2K2 G K1
K2 F1 K1K2 (Pembe) P
K1K2 ? x ? K1K2 G K1 K2
K1 K2 F2 K1K1 K1K2 K1K2 K2K2
¼ kirmizi 2/4 pembe ¼
beyaz (121) Mendel kalitiminda
gözlenen 31 ayrisim orani, 121 oranina
degismistir.
34
Beyaz ww
Kirmizi WW
Pembe Ww Kendilestirilir
Beyaz ww
Pembe Ww
Kirmizi WW
35
Hayvanlardan bir örnek olarak Endülüs tavuklari
verilebilir. Bu hayvanlarda siyah renkli
olanlarla beyaz renkli olanlar çaprazlandiginda
F1 dölü daima gri-mavi bireylerden olusur.
S1S1 siyah S2S2 beyaz P S1S1 ? x
? S2S2 G S1 S2 F1 S1S2
(Gri-mavi) P S1S2 ? x ?
S1S2 G S1 S2 S1 S2 F2
S1S1 S1S2 S1S2 S2S2 ¼ siyah
2/4 gri-mavi ¼ beyaz (121)
36
3) Kodominantlik Bu tip etkilesimde allel
genlerin fenotipte belirme kuvvetleri esittir, bu
nedenle heterozigot durumlarda her ikiside
etkilerini birlikte gösterirler. (A1A2)
37
Örnegin, insanlarda M-N kan grubu sisteminden
sorumlu olan genin allelleri arasinda
kodominantlik iliskisi bulunur. Buna göre,
insanlarda bu sistem bakimindan 3 çesit kan grubu
söz konusudur. LMLM Homozigotlari M kan
grubu LMLN Heterozigotlari MN kan grubu LNLN
Homozigotlari N kan grubu Benzer biçimdeki bir
diger etkilesim ise A-B-O kan grubu sistemindeki
A ve B allelleri arasinda da söz konusudur.
38
Insanda kodominantligin önemli diger bir örnegi
Orak hücreli anemi hastaliginda
bulunur. Dünyadaki insanlarin büyük bir
çogunlugu alyuvarlarinin yapisinda bulunan ve
oksijen tasinmasinda is gören hemoglobin
molekülünün normal tipine (hemoglobin A)
sahiptir. Insanlarin çogunlugunun hemoglobin
bakimindan genotipleri HbAHbAdir ve
eritrositlerinin biçimi ise iki tarfi basik disk
seklindedir.
39
Özellikle Afrikadaki bazi zenci topluluklarinda
gözlenen bir anemi olayina yol açan degisik bir
hemoglobin tipi (hemoglobin S) saptanmistir. Geno
tipleri HbSHbS olan kisilerde alyuvarlarin çogu
orak biçimindedir. Bu hücreler kilcal damarlari
tikayarak kan dolasimini önemli ölçüde engeller
ve kanda O2 tasinmasi islevi tam olarak
yapilamaz. Heterozigotlar (HbAHbS) düsük O2
basinci bulunan yerlerde yasadiklari zaman
kanlarinda hem normal hemde orak biçiminde
alyuvarlar gözlenir.
40
(No Transcript)
41
4- Öldürücülük (Letalite) Bazi allellerin
homozigot durumda bulundugu zaman organizmanin
ölümüne yol açmasidir. Öldürücü etkiler bireyin
gelisiminin çok erken evrelerinde ortaya
çikabildigi gibi bazi hallerde daha ileri
asamalarda hatta ergin bireylerde de kendini
gösterebilmektedir. Bu sekilde bireyin
gelismesine bir süre izin veren ve daha sonra
öldürücü etkisini gösteren genlere yari öldürücü
(semi veya subletal) gen de denilmektedir. Öldür
ücü etkileri olan alleller dominant veya resesif
olabilirler.
42
Insanlarda da dominant veya resesif allellerin
öldürücü etkisine ait bir çok örnek
bilinmektedir. Bu etkilerin bazilari dogum öncesi
kendini gösterir, bazilari ise daha geç
(çocuklukta veya ergin bireyde) ortaya
çikar. Örnegin, kisa parmakliliga (brakidaktili)
neden olan dominant allel homozigot durumda
öldürücüdür.
43
Kore hastaligi (Huntington koresi) hastaliginin
nedeni, yari öldürücü bir dominant alleldir. Bu
hastalik kendini orta yaslarda (35-40)
gösterir. Belirtiler ortaya çikmadan önce birey
genellikle çocuk sahibi oldugundan hastalik
kusaklar boyunca devam eder.
44
KATALLELLIK (MULTIPL ALLELIZM) Ayni türe ait
bireylerin olusturdugu bir populasyonda genlerin
çok sayida alleli (allel serisi) bulunabilir. Bu
durum Katallelik (multipl allelizm) olarak
tanimlanir.
Diploid bireylerde ayni çesit kromozomdan ikiser
adet bulundugundan, bir genin allel sayisi kaç
olursa olsun sadece ikisi tasinabilir. Örnegin,
A geninin A1, A2, A3, An sayida alleli
varsa, diploid bir bireyde bunlardan sadece ikisi
bir arada bulunabilir (A1A2, A1A4, A2A3..
vb). Haploid sayida kromozom tasiyan
organizmalarda ise, her bireyde bu allellerden
sadece biri tasinir (A1, A2, A3 .. vb).
45
Tavsan, kedi ve fare gibi hayvanlarin
vücutlarindaki tüylerin rengi böyle allel
serileri tarafindan meydana getirilir.
Genotip Fenotip
Beyaz tüyler tüm vücudu örter
Ekstremiteler siyah diger kisimlar beyazdir
Siyah uçlu beyaz tüyler vücudu kaplar
Renkli tüyler tüm vücudu kaplar
Yabani tip

46
Ana-Baba tipi F1 dölü F2 dölü
Yabani X Chinchilla Yabani 3 Yabani 1 Chinchilla
Chinchilla X Himalaya Chinchilla 3 Chinchilla 1 Himalaya
Himalaya X Albino Himalaya 3 Himalaya 1 Albino
Albino X Albino Albino Albino
Farkli vücut renkleri meydana getiren genler
birbirinin allelidir, yani bir katallellik serisi
olustururlar ve aralarinda tam dominantlik
iliskisi vardir.
47
INSANLARDA KAN GRUBU SISTEMLERI Insanlardaki
çesitli kan gruplarinin meydana gelisine neden
olan genler katalleligin en iyi örneklerinden
biridir. A-B-O Sistemi Ilk kez 1901 yilinda
Landsteiner bir bireyin kanindaki alyuvarlar ile
baska bir bireyin kan serumu arasinda meydana
gelen reaksiyonlara göre, insanlarin kanlarini 4
farkli gruba ayirdi. Bu gruplari A, B, AB ve O
olarak adlandirdi.
48
A-B-O kan grubu sistemi bakimindan ayni gruba
ait olan bireyler arasinda kan aktarimi güvenli
bir sekilde yapilabilir. Fakat farkli gruplarda
olan bireyler arasinda ise kan aktarimi
yapildiginda aglütinasyon reaksiyonu meydana
gelebilir. Bernstein (1925) A-B-O kan grubu
sisteminde, bir genin 3 allelinin (IA, IB ve IO)
rol oynadigini ve bunlarin 4 farkli fenotipik
grup olusturdugunu gösterdi.
49
A kan grubu IAIA veya IAIO B kan grubu IBIB
veya IBIO AB kan grubu IAIB O kan grubu
IOIO IA, IB ve IO alleleri bir katallelik serisi
olustururlar. IA ve IB arasinda
kodominantlik IA ve IB, IO alleli üzerine
dominanttir. (IAIBgtIO)
50
P AA ? x ? AO G A A
O F1 AA AO P AA ? x ?
BB G A B F1 AB
P AO ? x ? BO G A O
B O F1 AO AB OO P
AB ? x ? AB G A B A
B F1 AA AB BB
P AB ? x ? OO G A B O F1
AO BO P OO ? x ? OO G
O O F1 OO
51
M-N Sistemi MN kan grubu sisteminde biri M (LM)
digeri ise N (LN) olmak üzere 2 allel
vardir. Bu kan grubu tip açisindan bir
problem çikarmaz. MN sisteminde bir antijen (S
antijeni) bulunmaktadir. Bu nedenle MNS sistemi
olarak adlandirilir.
52
Rh Sistemi Rh faktörü ilk kez Rhesus cinsi
maymunlarda bulunmustur. Rhesus macacus (Makak
maymunu) türünden alinan kan tavsanlara
verildiginde, onlarda bu maymunun kan
hücrelerindeki antijenlere karsi antikorlar
olustugu gözlemlenmistir. Insanlarda Rhesusun
antijenine benzer antijeni tayin eden gen Rh
simgesiyle gösterilmektedir. Rh lokusu için en
az 30 farkli allelin bulundugu yani bu sistemin
içinde katallelik serisinin varligi
bilinmektedir. .
53
A-B-O, M-N ve Rh kan grubu sistemleri ve diger
kan gruplari birbirinden tamamen bagimsizdir. Bir
insan bu farkli sistemlere ait degisik allelleri
tasiyabilir. Örnegin, A M Rh, B MN rh grubundan
olabilir
54
Rh ve A-B-O Uyusmazliklari
A-B-O sisteminde A ve B antikorlarinin kanda
dogal olarak bulunmasina karsin Rh antijenine
karsi antikorlar rh kanda dogal olarak
bulunmazlar. Esler arasinda Rh uyusmazligi
oldugu zaman Eritroblastosis fetalis denen ve
yeni dogmus veya henüz anne kanindaki bebek
(fetüs)lerde görülen bir hastalik ortaya çikar.

55
Eritroblastosis fetalis gösteren çocuklarin
90indan fazlasinin kan grubu Rh, annelerinin
ise rh oldugu görülmüstür.
56
Doku Uyusmazligi Bireyler arasinda deri veya
baska organ aktarimlari (transplantasyon)
yapildiginda, eger bireyler tek yumurta ikizi
degillerse veya çok yüksek oranda genetik
benzerlik göstermiyorlarsa, aktarilan organ
genellikle reddedilmektedir.
57
Bu reddetme olayindan, antikorlarin olusumuyla
meydana gelen bagisiklik reaksiyonlari sorumludur
ve ayni bireyler arasinda yapilan 2. aktarimda
reddetme birincisinden daha hizli
olmaktadir. Genetik açidan, aktarilan dokularin
kabul edilmesi ve reddedilmesiyle tanimlanan,
hücre yüzey antijenleri üretiminden sorumlu
genler Doku Uyusmazligi Genleri olarak
adlandirilir. Bu gen lokuslarinin çogunda
antijen olusumuyla iliskili allellerin etkisi
kodominanttir.
58
Bireyler kendilerinde bulunmayan allelleri
tasiyan vericilerin dokularini reddederler. Örne
gin, eger farede sadece 3 doku uyusmazligi geni
(A, B ve C) var sayilirsa bir farede saf soyunda
genotip A1A1B1B1C2C2 ise Bu soya ait bir
farede ayni genotipteki farenin dokularini kabul
eder, buna karsilik örnegin A2A2B2B2C1C1
genotipindeki dokularini reddeder. Bu iki
soyun F1 dölü (A1A2B1B2C1C2) ise ana ve babanin
dokularini kabul eder ama onun dokulari ana ve
baba tarafindan reddedilir.
59
Aslinda fare doku uyusmazligi iliskili en az 50
genin bulundugu, bunlarin arasinda da daha fazla
etkili olanlarin var oldugu düsünülecek olursa,
bu olaydaki genetik karmasikligin nedeni daha iyi
anlasilir. Insanda doku uyusmazligi temelde HLA
(Human Lymphocyte AntigensInsan Lenfosit
Antijenleri) adi verilen bir sistemle tayin
edilir.
60
Her gen 8-40 arasinda degisen allele sahiptir ve
her bir allel özel bir antijeni tayin eder. HLA
testleri genetikle iliskili sorunlarin (babalik
tayini) çözümünde yardimci olur ve antropolojik
açidan bilgiler saglar (örnegin dogu
toplumlarinda HLA-A1 allellinin hiç bulunmamasi
gibi).
61
HLA kompleksini en ilginç özelliklerinden biri,
özel HLA antijenleriyle bazi hastaliklarin ortaya
çikma sikligi arasindaki iliskidir. Bazi HLA
allellerini tasiyan insanlarda çesitli hastalik
(özel romatizma tipleri, deri, mide-barsak
hastaliklari) ve kanser türlerinin ortaya çikma
olasiligi daha yüksek olmaktadir.
62
Allel ismi Iliskili Hastalik Görülme sikligi ()
B13, Bw17, Bw16 Sedef hastaligi 20-30
B8 Gluten duyarliligi 85
A3, B7, Dw2 Multipl sikleroz 35-70
63
Pedigri Analizi
64
(No Transcript)
65
Proband -
66
(No Transcript)
67
(No Transcript)
68
Polydactyly
69
Polidaktili
Otozomal dominant kalitim
70
-- Hemophilia (no factor VIII)
71
(No Transcript)
72
(No Transcript)
73
(No Transcript)
74
(No Transcript)
75
(No Transcript)
76
(No Transcript)
77
(No Transcript)
78
(No Transcript)
79
(No Transcript)
80
(No Transcript)
81
(No Transcript)
82
(No Transcript)
83
Özet olarak Fenotipin ortaya çikmasinda esas
etkin rolü genotip oynar. Canlilarda
karakterlerin belirmesinde genler arasindaki
etkilesimler büyük önem tasir. Bir karakterin
fenotipte ortaya çikmasi için en basit yol bu
karakterin tek bir gen tarafindan tayin
edilmesidir.
84

• Genlerin tayin ettikleri karakterlerin fenotipte
  çikisi üzerine ilk çalismalar MENDEL tarafindan
  arastirilmistir.
• Bir Karakterin Döllere Geçis Özellikleri
• Mendelin I. Yasasi (Allellerin Ayrisimi)
• Birden Fazla Karakterin Döllere Geçis Özellikleri
• - Mendelin II. Yasasi (Bagimsiz Dagilim Prensibi)

85

• Bir Genin Allelleri Arasindaki Etkilesimler
• Tam Dominantlik (Agta)
• Dominant ve resesif alleller

86
Uzun ve kisa varyeteler çaprazlanir
Uzun
Cüce
Tüm hibritler uzundur
Uzun
Olusan hibritler çaprazlanir
Uzun
Uzun
Uzun ve kisa varyeteler gözlenir oranlari
yaklasik olarak 31
Uzun
Cüce
87
2) Tam Olmayan Dominantlik (Ekivalentlik)
Beyaz ww
Kirmizi WW
Pembe Ww Kendilestirilir
Beyaz ww
Pembe Ww
Kirmizi WW
88
3) Kodominantlik (A1A2)
89
4) Öldürücülük
90
Katallellik (Multipl Allellizm)
Yabani tip
91
Canlilarda fenotipin ortaya çikisi sirasinda,
genlerle tayin ettikleri karakterler arasindaki
iliskiler gerçekte oldukça karmasiktir. Genellikl
e bir karakterin ortaya çikmasindan birden fazla
gen sorumludur. Bu etkilesimlerin beklenen
ayrisim oranlarinda , Mendel kurallarina göre
sapmalara meydana gelir.