Bu görüntü, genomik araştırmalarda en çok kullanılan araçlardan biri olan UCSC Genome Browser'dan alınmıştır. Aslında buna bir çeşit "Google Maps'in genom versiyonu" diyebiliriz. Google Maps'te şehirleri, yolları ve binaları görürsünüz. Genome Browser'da ise:
- Genleri
- Mutasyonları
- Hastalık ilişkilerini
- Evrimsel korunum bölgelerini
- Düzenleyici DNA bölgelerini
görürsünüz. Görselin üstünde şunu görüyorsunuz:
chr7:155,799,529-155,812,871
Bu şu anlama gelir:
- İnsan genomu
- Kromozom 7
- 155.799.529 ile 155.812.871 arasındaki bölge inceleniyor.
Bu yaklaşık:
13.343 bp
(13 bin baz çifti) uzunluğunda bir DNA parçasıdır.
En üstteki çubuk ne?
chr7, kromozom 7'nin şematik görüntüsüdür. Kırmızı işaret ise şu anda kromozomun hangi kısmına zoom yaptığını gösterir.
SHH Nedir?
Mavi satırlarda yer alan SHHi, insan embriyosunun gelişiminde çok önemli bir gendir. Özellikle:
- Beyin gelişimi
- Omurilik gelişimi
- Kol ve bacak oluşumu
- Organ gelişimi için kritik rol oynar
Bu gen bozulursa ciddi doğumsal hastalıklar ortaya çıkabilir. Bazı kanserlerle de ilişkilidir.
Mavi Kutular Nedir?
SHH geninin yapısı gösteriliyor. Kalın kutular: Exon(Genin protein üreten kısımları). İnce çizgiler: Intron (Protein kodlamayan aradaki bölgeler).
RefSeq ve GENCODE nedir?
GENCODE, RefSeq, MANE ise farklı gen anotasyon veritabanlarıdır. Araştırmacılar: Bu bölgede gerçekten hangi gen var? sorusuna cevap vermek için kullanırlar. Özetle:
- RefSeq = NCBI'nin gen modeli
- GENCODE = daha kapsamlı anotasyon
- MANE = ortak referans model
OMIM Nedir?
Yeşil satırlar:
OMIM Genes
OMIM Allelic Variant Phenotypes
OMIM: Online Mendelian Inheritance in Man veri tabanıdır. İnsan hastalıkları ile genler arasındaki ilişkileri tutar. Burada: SHH geninde hangi mutasyonların hangi hastalıklara yol açtığı gösterilir.
dbSNP Satırı Nedir?
Şu bölüm: Common dbSNP, küçük dik çizgiler içeriyor. Yani tek bazlık değişiklikler olan SNP'leri temsil eder. A → G veya C → T gibi. Bunlar insanlarda görülen doğal varyasyonlardır.
GTEx Satırı Nedir?
Şu bölüm: "Gene Expression in 54 tissues", GTEx verisidir. Bu şunu söyler: SHH geni hangi dokularda ne kadar çalışıyor? Örneğin:
- Beyin
- Karaciğer
- Akciğer
- Kas gibi dokulardaki aktivite ölçülür.
Sarı-Turuncu Kutular Nedir?
Burada: ENCODE cCREs yazıyor. Bunlar düzenleyici DNA bölgeleridir. Yani Promoter, Enhancer, Silencer gibi bölgeler. Bu bölgeler: Genin ne zaman açılıp kapanacağını kontrol eder. Genin "açma-kapama düğmeleri" gibidir.
H3K27Ac Nedir?
Bu satır: Layered H3K27Ac bir epigenetik işarettir. H3K27Ac genellikle: aktif enhancer ve aktif promoter yakınında görülür. Araştırmacılar buna bakarak: Bu DNA bölgesi aktif mi? sorusuna cevap ararlar.
Mavi Grafik Ne?
Burada: Conservation yazıyor. Bu çok önemli bir grafik ve şunu gösterir. Bu DNA bölgesi evrim boyunca korunmuş mu?Karşılaştırılan canlılar:
- İnsan
- Şempanze
- Maymun
- Köpek
- Fare
- Tavuk
- Zebra balığı ve daha fazlası
Mavi sütun ne kadar yüksekse: O bölge milyonlarca yıldır korunuyor demektir. Bu da: Muhtemelen çok önemli bir bölge anlamına gelir.
Siyah-Beyaz Büyük Alan Nedir?
Bu kısım: "Multiz Alignments of 100 Vertebrates" 100 omurgalı türün hizalamasıdır. Araştırmacılar şunu inceler:
- İnsan
- Şempanze
- Maymun
- Köpek
- Tavuk
- Balık
aynı DNA parçasını taşıyor mu? Bu sayede önemli bölgeler bulunur.
RepeatMasker Nedir?
En altta: RepeatMasker var. Bu tekrarlayan DNA elemanlarını gösterir. Örneğin:
- LINE
- SINE
- Alu
- Retrotranspozonlar, İnsan genomunun yaklaşık yarısı bu tekrar dizilerinden oluşur.
Neden Bu Kadar Önemli?
Diyelim ki bir hastada şu mutasyon bulundu:
chr7:155,806,000
Araştırmacı hemen Genome Browser'a gelir ve bakar:
- Hangi genin içinde?
- Exon mu?
- İntron mu?
- Hastalık ilişkisi var mı?
- Evrimsel olarak korunmuş mu?
- Düzenleyici bölge mi?
- Daha önce görülmüş mü? Böylece bir DNA değişikliğinin önemli olup olmadığı anlaşılır.
Kısaca bu ekran, SHH (Sonic Hedgehog) geni çevresindeki genomik bölgenin ayrıntılı haritasıdır. Genin yapısını, hastalık ilişkilerini, bilinen mutasyonları, gen aktivitesini, epigenetik işaretleri, evrimsel korunumu ve düzenleyici DNA bölgelerini aynı anda gösterir. Genomik ve biyoinformatik araştırmalarında bir DNA bölgesinin biyolojik önemini anlamak için kullanılan en temel araçlardan biridir.
