2. Polisiye Bir Roman Olarak Biyoloji
T=0 T=t
T=Big bang T=Bugün
Hikayenin
Başında
Kronolojik
olarak en
sonda
gelen
olayları
öğreniriz .
Bu bir
gizemin
başlangıcı
dır.
Hikaye
İlerledikçe
günümüz
olaylarından
yola çıkıp,
ipuçlarını
toplayarak
gizemi çözmek
için geçmişteki
olay akışını
anlama
çabası başlar.
Olay
örgüsünün
aydınlatılmasıyl
a çözüme
ulaşılır.
8. Çevresel Şartlara
Cevabına Göre Genler
Housekeeping Genler: Çevresel
şartlardan etkilenmeyen görece
sabit ekspresyonlu genler. (Actin,
GAPDH, Ubiquitin)
İndüklenir Genler: Çevresel
şartlara göre ekspresyonu değişen
genler
Ekspresyon Sürekliliğine
Göre Genler
Fakültatif Genler: Yalnızca
gerektiğinde eksprese olan genler
Yapısal Genler: Sürekli
ekspresyonu olan genler
Gen Türleri
10. Gen Ekspresyonu Temel Kontrol
Mekanizmaları
On/Off Genler: Transkripsiyon faktörleri tarafından baskılanma veya ifade
edilme.
Stoplazmik Sessiz mRNA: Stoplazmada sentezlenmiş mRNA ların translasyon
için hazır şekilde uygun şartları bekeme durumu.
Nükleer RNA Proses Kontrolü: RNA’lar sentez sonrası importin/exportin gibi
yapılar yardımıyla uzun yollar katederler. Bu süre zarfında yalnız
degredasyona uğramayacak kadar stabil mRNA’lar stoplazmaya ulaşır.
(siRNA baskılaması, ekzonükleaz interferansı)
İndirekt Protein Stabilitesi: Proteinler ancak belli süre zarflarında işlevsel
kalabilirler. Sonrasında ubiquitin’lenerek proteazomlarda parçalanırlar. Bu
işlemin sürekliliği dolaylı yoldan bir genin aktivitesini de baskılayıcı bir
etmendir.
12. Histon ve Kromatin (Uzun Süreli Ekspresyon
Kontrolü)
Memeli
olmayan
alyuvarlar
tamamen
heterokro
matiktir.
13. Epigenetik Kontrol Mekanizmaları
Histon Metilasyonu (Mono,
di, tri)
Histon Asetilasyonu***
Histon Fosforilasyonu
Histon Ubiquitinasyon
DNA metilasyonu***
ncRNA
Histon modifikasyonları nın bir kısmı Polycomb,
Trithorax grupları tarafından gerçekleştirilir.
Metillenmiş DNA (CpG) tarafından HDAC’lar
(histon deasetilaz) toplanır ve böylece bu
bölgelerdeki histonlar deasetillenerek inaktif
hale gelir.
15. Konunun Doku Mühendisliği ile İlişkisi
Bahsi geçen genetik modifikasyonlar hücrelerin doğal ortamında kök
hücrelerden nasıl primer hücre hatlarına dönüştüğünü açıklamada kullanılır.
Bu işleme farklılaşma, özelleşme denir.
Embriyonun gelişimi sırasında büyük rolü bu sistemler oynar.
Gen modifikasyonları aynı zamanda farklılaşmış hücrelerin çevresel
uyaranlara nasıl genetik düzeyde tepki verebildiğni açıklar.
Bu sistemleri bilmek, hücrelerin davranışlarını anlamak ve onlara müdahale
edebilmek için şarttır.
17. Hücre Membranı ve Özellikleri
Düşük yoğunluklu hidrofobik maddeler basit diffüzyon ile zardan geçer. (Retinoik
Asit, Steroid, Tiroid Hormonlar)
İyonların zardan geçişi sıkı şekilde denetlenmektedir. Denge İyon kanalları ve
pompaları yardımıyla sağlanır.
En önemli iyonlar Na, K, Ca, Cl, Mg iyonlarıdır.
Hücre Dışı Na ve Ca iyon yoğunluğu hücre içine göre çok daha yüksektir.
Ca konsantrasyonu hücre dışında 10000 kat daha yüksektir. Hücre zarındaki
küçük bir hasar tamiri mümkün olmayan hasarlara sebep olabilir.
Hücre zarında İyon kanalları, pompaları, adhezyon molekülleri, ekstraselüler
sinyal reseptörleri(Hücre içi sinyal kaskadlarını başlatan enzimlerdir.) , reseptör-
kanallar(Ligand bağımlı Ca kanalları, Voltaj kapılı sodyum kanalları) bulunur.
Hücre kültüründe kullanılan serum(fetal sığır serumu) bu reseptörlerin büyük
çoğunluğunu uyaran bir çok sinyal molekülü bulunur. Yokluğunda hücreler G0
fazında tutuklu kalır.
18. Sinyal İletim Tipleri
G protein-coupled (seven-pass) (adrenerjik, chemokine receptor)
Tyrosine, Histidine kinase (RTK, Büyüme Faktörü, İnsülin) Otofosforilasyon ->
Fosforilasyon kaskadı, Ras,Rho, Raf aktivasyonu
Integrin (Matrix Algısı)
Toll Gate (TLR)
Ligand Kapılı İyon Kanalları
İntracellular (Steroid, Retinoic Acid receptors)
Calcium -> GPCR/RTK etkisi ile ER’den salınır veya Kapılı İyon Kanallarından alınır
-> Enzime bağlanır/Doğrudan proteini etkiler. Kas kasılması, hücre göçü,
nörotransmitter salınımı
NO -> soluble Guanylyl cyclase
Redox (SO, H2O2, CO, H2S)
Lypophilics (DiAcylGlycerol, Ceramide) -> PKC (Protein Kinase C)
21. Konunun Doku Mühendisliği ile İlişkisi
Hücrelerin dış ortamı nasıl algıladıklarını ve genetik bir cevap oluşturmak için
nasıl bir yol izlediklerini anlamak için sinyal iletimini iyi anlamak gerekir.
Doku Mühendisliğnde kullanılan yöntemlerin hemen hemen hepsi bu sinyal
iletim yollarını stimüle ederek hücreleri yönlendirmekten ibarettir.
Sinyal moleküllerinin kullanımı, Kültür prosedürleri (Ortam şartları, flask
konfluensi) gibi yöntemler sinyal iletimiyle yakından ilişkilidir.
22. Hücre İskeleti
Mikrofilamentler (Actin)
G actin monomerlerinin polmerizasyonu ile çift alfa heliks yapıdadır. Hücresel
hareketin temel bileşenidir.
Alpha,beta,gamma üç ana tiptir alpha kas yapısında diğerleri iskelette bulunur
- uç inert + uç aktiftir monomerler bu uçtan eklenir
Motor protein Myosin filamentler (–) yönde kayar
Kasılma düzleminde ve fibroblast tutunmasında antiparalel filamentler varken
filopodia paralel filamentler içerir. Hücre korteksinde dağınık kısa filamentler
görülür.
Mikrotübüller (Tübülin)
Kinesin(+ yönelim), Dynein(- yönelim) motor proteinler
- uç sentriollere bağlı + uçlardan uzama/kısalma gerçekleşir
Polimerizasyonu dimerlerin + ucundaki GDP -> GTP şapka stabilizasyonu sağlar
Ara filamentler (Epitel-Sitokeratin, Mezenkimal-Vimentin, Neuron-
Neurofilament)
25. Adhezyon Molekülleri
E-Cadherin özellikle
embriyonik hücrelerin
adhezyonunda
görevli, (E-epitel, N-
nöral)
Bağlanmak için Mg
veya Ca gereksinimi
vardır.
Immunoglobulin benzeri
yapılardır. ICAM, L1, NCAM
gibi çeşitleri vardır.
30. Konunun Doku Mühendisliği ile İlişkisi
Hücrelerin Dış Matriksi tanıma ve ilişki kurması,
Hücrelerin Matriks üzerinde hareket etme mekanzması,
Hücrelerin substratları üzerinde form alması ve polarizasyonu,
Hücre içi madde iletim mekanizmalarının aydınlatılması bu konu ile ilişkilidir.
Doku Mühendisliğinde hücrelere uygun matriksi, iyi bir tutunma ve hareket
ortamını sağlamak için bu mekanizmaların iyi kavranması gerekir.
35. Konunun Doku Mühendisliği ile İlişkisi
Taklit etmek için önce aslını çok iyi anlamak gerekir!
ECM’in yapısını kavramak biyoteknoloji ve biyomimikrinin gelişmesi için
önemli bir adımdır.
Bir doku mühendisi ECM komponentlerine ve yapılarına hakim olmalıdır.
