transpozon

• hücrenin genomunda bir yerden başka bir yere hareket edebilen dna parçasına verilen isim.
• transposable genetic elements diye adlandirilabilen, hucrenin kendi replikasyon makinesinden bagimsiz olarak istedikleri yere atlayip kendilerini kopyalayabilen ozel dna dizilerine denir, bunlarin kimisi viruslere benzer kimiside rna ya benzer, kendilerini bir genomda defalarca rastgele ve bagimsiz olarak kopyalarlar anlamli olup olmamalari pek onemli degildir fakat bir cogu kiyafetini kaybetmis viruslere benzer, canlilarin evriminde cok onemli bir rol oynarlar, kafasina gore takilabilen (canli ve ozgur) molekullerdir.
• ilk olarak 1948 yılında amerikalı bilim insanı barbara mcclintock tarafından bulunmuştur. mısır bitkisinde yaptığı çalışmada tohum renklerindeki değişimi inceleyen mcclintock; bu farklılıkların, genomda bir yerden başka bir yere "zıplayan" genlerden kaynaklandığını ileri sürdü. çalışmasını yaptığı tarihte, bu fikri bilim dünyasında hiç yandaş bulmadı. 40 yıl sonra başka bilim adamlarının çalışmalarındaki bulgular da aynı hipotezi işaret edince değeri anlaşılan barbara mcclintock 1983 yılında nobel ödülü ile ödüllendirildi.
• genomun farkli konumlarina kes-yapistir veya kopyala-yapistir mekanizmalari ile hareket edebilen (kendi basina ya da diger mobil dna sekanslarinin yardimi sayesinde) dna dizileri. bu hareketleri mutasyonlara yol acabilmektedir cogunlukla. ornegin farelerde bilinen spontan mutasyonlarin yuzde onu transpozonlarla gerceklesmektedir.
  
  transpozonlarin ilk tanimlanmalari (sahsimca gelmis gecmis en zeki bilim kadini olan) barbara mcclintock tarafidan misir bitkisinde yapilmistir. mcclintock transposonlari 50li 60li yillarda kontrol elementleri olarak tanimlarken, bugune geldigimizde bu tanimin gercek anlaminin bir sir olmasi onun gercek zekasini anlatir.
  
  genom projesi uzerine bilim adamlari bir geni kodlamayan dna sekanslarina cop dna diyerek kucuk gormus, cop denilen kisimdaki potansiyeli onemsememislerdir. ayni genom projesinin ilk beklentileri organizmanin karmasikligini gen sayisina ilintilendirmek, dolayisiyla daha cok gen daha cok islev diyebilmek idi. beklenen sonuc alinamadiginda (yani insanlardaki gen sayisi ile boceklerdeki kiyaslandiginda), bilim insanlari donup genetik ussu (epigenetik, kodlamayan rna'lar, regulator sekanslar v.b.) mekanizmalari anlamak icin calismaya basladilar.
  
  bu yeni calismalar gosteriyor ki transpozonlar cesitli mekanizmarla kontrol elementleri haline gelebiliyorlar, ornegin embryolojik gelisimde onemli olan genlerin ifadesi artiran faktorleri izole ediyor ve bu cok onemli genlerin ifadesini azaltarak gelisim bozukluklarina sebep oluyorlar. ayrica organizmal karmasikligi gen sayisi yerine transpozon icerigi ile ilintilendirebilmek gunumuzde verilerle daha dogru gorundugunden, bu mobil etkenlerin kontrol yetenegi yadsinamaz bir gercek haline geliyor.
  
  transpozonlar iki ana gruba ayrilabilir, bunlar:
  
  1. rna transpozonlari/retrotranspozonlar:
  kopyala-yapistir mekanizmasina sahiptirler. dna dizisi once rna dizisine yazilir, sonra tekrar bir noktaya entegre olurlar. bu turlerinin uclarinda ltr adi verilen tekrar dizileri mevcuttur. aktivitelerini durdurmak amaciyla bir cesit bagisiklik sistemi olarak ltr'larin metillenerek epigenetik olarak susturulmasi canli organizma tarafindan gelistirilmistir.
  
  2. dna transpozonlari
  cogunlukla kes-yapistir mekanizmasi ile mobilize olurlar. kesilmek icin transposase denilen enzime ihtiyac duyarlar. yeni girdikleri noktalarda lokal duplikasyonlar olusturabildiklarinden evrimsel olarak cok buyuk onem teskil ederler (yeni genlerin ortaya cikmasina ya da yeni islevlerin kazanilmasina sebep olduklarindan). hucre bolunmesi esnasinda dna replike olurken cogalip mobilize olan bir alt grubu da mevcuttur, tam anlamiyla kes-yapistir mekanizmasi degildir o yuzden.
  
  bu mobil kontrol elementlerinin evrimi ve ortaya cikislari ise dinamik bir islem olup, aktif arastirma konusudur tum dunyada bircok bilim insani icin. yine de bilinenler isiginda ortak atalardan gelen farkli turler icin bagimsiz evrim izleyebildikleri bu sebeple de turlesmede onemli bir etken olduklari dusunulmektedir. bencil olarak tanimlanan transpozonlarin, co-option diye adlandirilan surec dogrultusunda canliya avantaj getirdigi durumlar da vardir. ornegin omurgali bagisiklik sisteminde antijen cesitliligini saglayan v(d)j rekombinasyon sistemi transpozon kokenlidir.
  
  uygulama ve teknik kullanilabilirlik konusuna gelecek olursak; sleeping beuty ve piggy bac ismi verilen iki transpozon sistemi resmen gen terapisinde kullanilmaya baslanmistir. bazi teknik zorluklardan oturu burada detaylarini veremeyecegim bu sistemler ile, gen transferi veya kok hucre proglamlamasi (kendi deri hucrenizden kok hucre turetme, ips (induced pluripotent stem cell)) yapilabilmektedir.
  
  bencil veya cop gibi adlandirmalari haketmeyen dizilerdir, ozetle.
• şu acı bir gerçektir ki insan genomunun %30'u, oraya buraya sıçramaktan fosilleşmiş transpozonlardan oluşmaktadır.
  
  haykırası papatyalar!
  
  ^{*
  *}
• transpozonlar defalarca da yazildigi gibi genomda bulunan, bir genomik alandan digerine kendi mekanizmalari sayesinde (sıne haric tabii, sine ailesi line ailesinin mekanizmasini kullanarak mobilize olabiliyor ancak) kendilerini integre edebilen, 100 - 10000 bp uzunluklarinda, genomik dinamikleri etkileyen, konak genomdan daha hizli replike olabilen, genoma mutasyonlar ekleyen, dna metilasyon tarafindan susturulan (( bir taraftan da bu sekilde isaretlenmis oluyorlar) mobil genetik elementlerdir.
  
  dna transpozonlari ve retrotranspozonlar olarak ikiye ayrilir.
  
  dna transpozonlarinin artik fosilleri insan genomunda bulunur. cünkü islevsizdirler.
  
  rna transpozonlari ltr ve non-ltr olarak ikiye ayrilir.
  
  ltr retrotranspozonlarina örnek olarak bir retrovirüs olan hiv ve retrovirus-like transpozonlari örnek verilebilir. retrovirüslerde 3 tane orf bulunur ve bunlar gag, pol ve env'dir. env virüs icin envelope (zarf?) proteini olmak icin transkript olur. yani retrovirüs hücre disina kacabilir demek olur bu.
  
  diger ltr transpozonlarinin ise gag ve pol orf'leri vardir. bu bölgelerden gag, integraz, proteaz ve reverse transkriptaz enzimleri transkript olur. bu transpozonlar kendi mrna'larini transkript ettikten sonra (sanirim promoter bölegelrine rna polimeraz ii enzimi baglanarak), reverse transkriptaz ile cdna'larini olustururlar. gag proteini ise bu cdna'nin ve mrna'nin etrafinda, bunu virüs partikülüne benzemesine neden olan bir sekilde kilif gibi cevreler. daha sonra cdna tekrar cekirdege girmek zorunda oldugundan, iki ucuna yine bu transposondan transkript olmus integraz enzimi baglanir ve konak hücre genomuna gecis yapar bu transpozon.
  
  non-ltr transpozonlar da line (long ınterspersed elements) ve sine (short ınterspersed elements) olarak ikiye ayrilir. bu grup transpozonlarda da 2 adet orf (orf1 ve orf2) bulunur. orf1 rna binding protein transkript olurken orf 2'den endonükleaz transkript olur. ve bu dizilerin 3' utr uclarinda poly a kuyruklari vardir. ama bunlarin kendilerini konak genomuna nasil integre ettikleri konusuna hakim degilim, o nedenle orayi anlatamiyorum.
  
  transpozonlarin etkilerinin sonuclarina gelirsek;
  
  bir genin upstream bölgesine integre olarak anti sense promoter olarak görev yapabilirler. bu o genin hic okunmamasina sebep olabilir.
  genin intronlarindan birine girerek transkripsiyonun erken sonlanmasina neden olabilirler.
  genin intronlarindan birine girip, yeni bir splicing bölgesi yaratip, introndan exon ortaya cikarabilirler.
  kromozomda delesyona, inversiyona (esit olmayan homolog rekombinasyonlar sayesinde) ve duplikasyonlara sebep olabilirler.
  genomdaki susturucu olan epigenetik mekanizmalar; ki bunlar dna metilasyonu, histon metilasyonu (bazilari tabii ki), histon deasetilasyonu ve rnai; transpozonlari susturmak icin evrimsel sürecte bir defans mekanizmasi olarak gelismistir.
  
  yanlislarim, yazim hatalarim olmus olabilir. lütfen düzeltme gereken yerleri belirtin.
  
  düzeltme 1: anlam karisikligi yapmisim. ders calismak icin bu yazdiklarimi okuyayim derken fark ettim.
• (bkz: trabzonspor)
• sine ve line olmak üzere ikiye ayrılanları retrotranspozon çatısı altına alırız. bunlar kendi proteinlerini üretmek zorundadırlar replikasyon suretiyle genom içinde gezinmek için zira rna bazlıdırlar. bir de dna transpozonları vardır ki onlar bir şey üretmeye ihtiyaç duymazlar zira zaten dna'nın içindedirler.
  
  bir de; (bkz: gel electrophoresis)
• tek bir hücrenin genomunda bulunan ve farklı pozisyonlara hareket edebilen dna dizileri.
• bir epizom ya da profajın aksine hiçbir zaman bağımsız halde bulunmazlar.