Markör, marker, markır ya da belirteç gibi farklı isimlendirmelere sahiptir.
Genetik markörler 3'e ayrılır:
- Morfolojik markörler
- Biyokimyasal markörler
- Molaküler markörler
Bireyler arasında ki DNA dizilerinin farklarını ortaya çıkarmakta kullanılan ve son 20 yılda biyoinformatik biliminde devrim etkisi yapmış uygulamalardır. Bu farklılıklar:
- Eklenmeler(insertions)
- Silinmeler(deletions)
- Yer Değiştirmeler
- Duplikasyonlar(duplications) gibi olaylardan meydana gelir.
Bitki genetiğinde markör, bitkiler arasındaki genetik farklılıkları(polimorfizm) ortaya koymaktır.
Biyokimyasal tanımlama olarak ise genomda bir gen ya da gen bölgesine ilişkin DNA parçası ve biyokimyasal madde olarak tanımlanır.
Hem bitki hem de hayvanların kimliklerinin belirlenmesi ve tanımlanmaları için kullanılan bir tekniktir. Moleküler markörler sayesinde bitki ıslahçıları bitki türlerinin genomlarında yer alan birçok bölge tespit etmiştir.
Moleküler Marker Çeşitleri
SNP (Single Nucleotid Polymorfism)
SNP, tek nükleotid polimorfizmi(Single nucleotid polymorfism). SNP'ler DNA dizilimindeki tek baz değişimleridir. Yani tek nükleotid değişikliğinin neden olduğu genetik çeşitliliktir. ( telaffuzu snip ya da es-en-pi).
SSR (Simple Sequence Repeats)
Mikrosatellit=SSR markörler, bitki DNA'sında bulunan 2-4 baz uzunluğundaki (GA)n, (CA)n,(AT)n, (ATA)n, (CTT)n ve (GATA)n gibi çekirdek motiflerini içeren 100' bp den küçük tekrar ünitelerindeki farklılıkları içerir.
| Marker | Kalıtım Biçimi | Temeli | Uygulama Alanı |
|---|---|---|---|
| RFLP(Restriction fragment length polymorphism/Sınırlı Parça Uzunlukları Polimorfizmi) | Kodominant | Hibridizayon | Gen bağlantı haritaları |
| AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism/Çoğaltılmış Parça Uzunluğu Polimorfizmi) | Dominant | PCR | Gen bağlantı haritaları, Popülasyon çalışmalarında, Genetik uzaklığın belirlenmesinde |
| SNP(Single Nucleotide Polymorphism ) | Kodominant | PCR | Gen bağlantı haritaları, Popülasyon çalışmalarında |
| SSR(Simple Sequence Repeats/Basit Tekrarlı Diziler veya Mikrosatelitler) | Kodominant | PCR | Gen bağlantı haritaları, Popülasyon çalışmalarında, ebeveyn tayini, Genetik çeşitlilik, Akrabalık ve topluluk araştırmalarında, Genetik uzaklığın belirlenmesi, Ebeveyn-döl tanısı |
| RAPD(Randomly amplified polymorphic DNA/Rastgele Çoğaltılmış DNA Polimorfizmi) | Dominant | PCR | Çeşit ve tip tanımlama, popülasyon çalışmalarında, Genetik uzaklığın belirlenmesi(10 bazlık) |
| ISSR(Inter Simple SequenceRepeat/Basit Tekrarlı Diziler Arası Polimorfizm) | Dominant | PCR | |
| CAPS(Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) | Kodominant | PCR | Gen haritalama, moleküler tanılama |
| SRAP(Sequence related amplied polymorphism) | PCR | Gen etiketleme, genetik çeşitlilik, genetik haritalama | |
| TRAP(Target region amplification) | PCR | Gen etiketleme, genetik çeşitlilik, genetik haritalama | |
| SSAP | PCR | ||
| SCAR(Sequence Characterised Amplified Region) | PCR | ||
| STS | PCR | ||
| STR | |||
| VNTR | |||
| SSCP |
İdeal Bir Marker Tekniğinin:
- Polimorfik olması ve bütün genomda kullanılması
- Genetik farklılıkların ortaya çıkarılmasında yeterli olması
- Çok sayıda, bağımsız ve güvenilir markörler üretmesi
- Basit, hızlı ve ucuz olması
- Az miktar DNA veya doku ihtiyacı olması idealdir.
Moleküler Markerlerin Kullanım Alanları
- Bitki Islahı
- Popülasyon Çalışmalarında
- Gen Bağlantı Haritaları
- Genetik Haritalama
- Genetik uzaklığın belirlenmesinde
- Genetik çeşitlilik
- Gen etiketleme
- Marker Destekli Seleksiyon(MAS)
- Ebeveyn tayini
- Akrabalık ilişkilerini ortaya koymak
- Melezleme ıslahında hibrit bitki tanısı
- Ebeveyn-döl tanısı (SSR)
- Varyasyonların belirlenmesi
- Tür, çeşit, tip genetik ilişkilerinin belirlenmesinde
- Evrimsel gelişimin moleküler analizi
Moleküler Marker Veri Tiplerinin Dosyalarda Kodlanması
Moleküler Veri Tipleri: SSR, SNP, DNA, RNA, veya Protein gibi veri tiplerinde olabilirler. Nükleotid(DNA veya RNA) sekansları ve Protein sekansları genellikle IUPAC(International Union of Pure Chemistry) standart tek harfli kodlar ile saklanır.
Örnek bir SNP verisinin FASTA dosya formatı içinde IUPAC harf standardına göre kodlanması :
>seq1
G C A T ? N W S Q Z
>seq2
G C A T ? N W S Q Z
>seq3
G C A T ? N R M K Z
>seq4
G C A T ? N R M K Z
>seq5
G C A T ? N R M K Z
>seq6
G C A T ? N R M K Z
>seq7
G C A T ? N B W S Z
SSR verileri ise rakamlarla kodlanırlar.
Örnek SSR verisinin kodlanması:
169 111 118
1 169 169 214
2 169 169 214
3 169 175 214
PCR ya da Hibridizasyon Temelli Marker Ne Demek?
Kullanılan yöntemler bakımından moleküler markörler, Hibridizasyona Dayalı Markörler ve Polimeraz Zincir Reaksiyonuna (PCR) Dayalı Markörler olarak iki ana gruba ayrılabilir.
RFLP, hibridizasyon temelli bir marker iken SSR, SNP, AFLP, RAPD gibi markerler ise PCR temelli markerlerdir.
DNA ya da Marker Tabanlı Ne Demek?
Eğer veriyi laboratuvarda dizileme ile elde ettiysek DNA tabanlı yok jelde yürütüp bant büyüklüğünden elde etmeye çalıştıysak marker tabanlı olmaktadır.
Dominant ya da Co-dominant Marker Ne demek?
Markerlar, dominant ya da co-dominant olur. Co-dominant markörler, homozigot ve heterozigot bireyleri ayırabilmektedir. Homozigotluk ya da heterozigotluk bakıyorsak co-dominat olacak(012 gibi kodlanır), eğer var yok bakıyorsak dominant olacak(01 gibi kodlanır).
Genotypic ya da Hayplotypic Ne Demek?
Haplotip, bir veya daha fazla lokusdaki allellerin birleşiminden oluşmaktadır.
Örnek Haplotipik RFLP Verisi:
100110100101001010
Örnek Genotipik DNA Sekans Verisi:
ACGGCATTTAAGCATGACATACGGATTGACA
ACGGGATTTTAGCATGACATTCGGATAGACA
Örnek Genotipik SSR(mikrosatalit) Verisi:
63 24 32
62 24 30
Haploid ya da Diploid Ne Demek?
Marker veri tipleri haploid ya da diploid olabilir. Genotip verilerde lokus içindeki "0102" verisi 4 tane rakama (digit) sahip olduğu için diploit olarak kabul edilir. İlk allel "01", ikinci allel "02"dir. Eğer lokus içindeki bu veri 4 rakamdan küçük, "01" ya da "010" ise haploittir ve tek allel olarak kabul edilir. 2 rakam (digit) alleller, "01-99" arasında numaralandırılırken 3 rakam (digit) alleler, "001-999" arası numaralandırılırlar.
Örnek SSR(mikrosatalit) Verisi(Diploid ve haploid birlikte):
Pop
Grande des Peres , 0201 003003 0102 0302 1011 01
Grande des Peres , 0202 003001 0102 0303 1111 02
Grande des Peres , 0102 004001 0202 0102 1010 01
Grande des Peres , 0103 002002 0101 0202 1011 02
Grande des Peres , 0203 002004 0101 0102 1010 01
