Kromozom Yapısı Hakkında Bilgiler
Hücrelerde DNA, kromozom olarak adlandırılan yapıların içinde organize olmuştur. Kromozomlarda bulunan histonlar gibi kromatin proteinleri DNA’yı sıkıştırıp organize ederler. Ökaryotik organizmalarda (yani hayvan, bitki, mantar ve protistalar) DNA, hücre çekirdeği içerisinde depolanır. DNA, tekrarlanan nükleotid birimlerden oluşan uzun bir polimerdir (Şekil 2.2 ve Şekil 2.3). DNA zinciri 22 ila 26 Ångström arası (2,2-2,6 nanometre) genişlikte ve bir nükleotid birimi 3,3 Å (0.33 nm) uzunluğundadır. Herbir tekrarlanan birim çok küçük olmasına rağmen, DNA polimerleri milyonlarca nükleotidten oluşan devasa moleküllerdir. Canlı organizmlarda DNA genelde birbirine sıkıca sarılı bir çift zincirden meydana gelir.
Bu iki uzun iplikçik sarmaşık gibi birbirine sarılarak bir çift sarmal (double helix) yapısı oluşturur. Nükleotid birimleri 5C (karbonlu)’lu bir şeker, azotlu organik bir baz ve bir fosfat grubundan oluşur. Şeker ve fosfat grupları DNA molekülünün omurgasını oluşturur, baz ise çifte sarmaldaki diğer DNA ipliği ile etkileşir. DNA’da bulunan şeker 2-deoksiribozdur, bu pentoz şekeridir (beş karbonlu şekerdir). Bitişik iki şeker halkasından birinin 3 numaralı karbonu ile öbürünün 5 numaralı karbon atomu fosfat gruplarına, fosfodiester bağı ile tutunmuştur. Bu fosfodiester bağın asimetrik olması nedeniyle DNA iplikçiğinin bir yönü vardır. Çifte sarmalda bir iplikteki nükleotidlerin birbirine bağlanma yönü, diğer ipliktekilerin yönüne terstir. DNA ipliklerinin bu düzeni antiparalel olarak adlandırılır. DNA ipliklerinin asimetrik olan uçları 5′ ve 3′ uçlarını kapsar, 5′ ucu bir fosfat grubu, 3′ ucu ise bir hidroksil grubu taşır
DNA çifte sarmalının iki ipliği birbirine bazlar arasındaki hidrojen bağları ile tutturulmuştur. DNA’da bulunan dört baz, adenin (A), sitozin (C), guanin (G) ve timin (T) olarak isimlendirilir. Bu dört baz bir nükleotid oluşturmak üzere şeker-fosfata bağlanırlar. Bazlar iki tipe ayrılırlar: adenin ve guanin, pürin türevleri; sitozin ve timin ise pirimidin türevleridir.
Kromozom Hasarları
DNA pek çok farklı mutajen tarafından hasara uğrayabilir ve bunun sonucunda DNA dizisi değişebilir. Mutajenler arasında, okside edici ajanlar, alkilleyici ajanlar ve yüksek-enerjili elektomanyetik ışınlar (U.V. ve X ışınları gibi) sayılabilir. DNA’da oluşan hasarın tipi mutajenin tipine bağlıdır. Örneğin U.V. ışığı, pirimidin bazları arasında cross-link olan ‘‘timin ikilileri’’ (timin dimerleri) üreterek DNA’ya hasar verir. Diğer yandan, serbest radikaller veya hidrojen peroksit gibi oksidantlar baz modifikasyonları ve iplik kırıkları gibi farklı türden hasarlar da oluşturabilirler. Her bir insan hücresinde günde 500 baz oksidatif hasardan etkilenir. DNA da meydana gelen lezyonlar içinde en tehlikeli olanları çift iplik kırılmalarıdır. Çünkü onarımı zordur, bunlar DNA dizilerinde noktasal mutasyonlara ve delesyon, translokasyon gibi kromozom aberasyonlarına yol açabilirler.
Kromozom Tipi Aberasyonlar
Kromozom aberasyonları hücre siklusunun G0 ya da erken G1 evreleri boyunca üretilirler. Buna bağlı olarak hasarlar S evresinde duplike olurlar ve her iki kromatidi içeren simetrik ve simetrik olmayan hasarlar olmak üzere metafaz evresinde gözlemlenirler
A) Terminal ve Đntersisyal Delesyonlar (Uç ve ara delesyonlar)
Bu tip aberasyonlarda kromozom ucunda veya ara kısımda kopmalar meydana gelebilir. Küçük intersisyal delesyonların çift noktalı görülenleri ‘minutes’ olarak sınıflandırılır. Orta kısımlarında belirgin bir boşluk olan büyük intersisyal delesyonlar ise asentrik halkalar olarak sınıflandırılırlar. Fark, çok belirgin olmamakla birlikte değişik büyüklükteki intersisyal delesyonların oluşumu sonucunda gerçeklerşirler
B) Kromozomlar Arası Asimetrik Değişimler (Interchange)
Bu aberasyon terminal (uç) delesyona uğramış iki kromozomun kırık uçlarının birleşmesi ile oluşur. Genelde disentrik ve trisentrik kromozomlardır. Metafazda analiz edildiğinde bir çift asentrik fragmentle eşlik edilen bir disentrik ve iki çift asentrik fragmentle eşlik edilen bir trisentrik gözlemlenir. Bir trisentriğin iki disentriğe eş olduğu kabul edilir
C) Simetrik olmayan (Asimetrik) İç Değişimler (Intrachange)
Asimetrik iç değişimlerde (interchange) de olduğu gibi, bir sentrik halkaya bir çift asentrik fragment eşlik etmiştir, kromozom iki kolunda meydana gelen kırıklar ile delesyona uğramış tekrar bu iki kol birbiriyle birleşmiştir. Bir sentrik halka bir disentiriğe eşdeğerdir
D) İki Kromozom Arasında Simetrik Değişimler (Interchange)
İki kromozom arasında karşılıklı parça alış-verişi (translokasyon) meydana gelir. Simetrik değişimlerin normal boyanan preperatlarda gözlemlenmeleri oldukça zordur. Exchange (translokasyon) yapan parçaların normal karyotipten farklı iki kromozom üretmeleri gerekir. Bu yüzden bantlama yöntemi ile belirlenirler
E) Simetrik İç Değişimler( Peri- ve Parasentrik İnver s iyonlar)
Perisentrik ters dönüşüm (İnversiyon): Bir kromozomun iki kolunun uç kısımlarının kopması ve kopan parçaların karşılıklı olarak yer değiştirmesiyle oluşur.
Parasentrik ters dönüşüm (İnversiyon): Bir kromozomun iki kolunun uç kısımlarının kopması ve kopan parçaların da kromozomun aynı kolu üzerinde ters dönerek aynı yere bağlanması sonucu oluşur