Gen İfadesi Üzerindeki Ebeveyn Kaynaklı Etkiler
Ebeveyn kaynaklı bir etki, genetik bir lokusun fenotipik sonucunun, alelin anneden mi yoksa babadan mı miras alındığına bağlı olması durumunda meydana gelir. Bu etkiler, genomik damgalanmanın gözlemlenebilir sonucudur: çünkü damgalanmış bir gen yalnızca tek bir ebeveyn alelinden ifade edilir, aynı değişiklik hangi ebeveynin onu aktardığına bağlı olarak çok farklı sonuçlara yol açabilmektedir.
Tanım
Ebeveyn kaynaklı bir etki, damgalanmış genlerin yalnızca tek bir ebeveyn alelinden ifade edilmesi nedeniyle ortaya çıkan, belirli bir alelin veya kromozomal bölgenin anneden mi yoksa babadan mı miras alındığına bağlı olan gen ifadesi veya fenotipteki bir farklılıktır.
Kapsam
Bu konu, ebeveyn kaynaklı etkilerin ne olduğunu, monoalelik damgalanmış ifadeden nasıl kaynaklandıklarını, soyağaçlarında oluşturdukları kalıtım modellerini ve bir lokusun ebeveyn kökeninin hangi mekanizmalarla okunduğunu açıklamaktadır. Fenomeni kavramsal olarak çerçevelemektedir; spesifik klinik sendromlar damgalanma bozuklukları konusunda ele alınmaktadır.
Temel sorular
- Bir alelin etkisini geldiği ebeveyne bağlı kılan nedir?
- Ebeveyn kaynaklı etkiler aile kalıtım modellerinde nasıl ortaya çıkar?
- Aynı delesyon, anne ve baba kromozomlarında neden farklı bozukluklara yol açabilmektedir?
- Bir bölgenin ebeveyn kökeni moleküler düzeyde nasıl tanınır?
Anahtar kavramlar
- Monoalelik, ebeveyne bağlı ifade
- Anneden ve babadan ifade edilen aleller
- Aktarıcı ebeveyne bağlı kalıtım modelleri
- Tek bir genomik bölgeden karşılıklı fenotipler
- Ebeveyn kaynaklı dengesizliğin bir kaynağı olarak tek ebeveyn disomisi (uniparental disomy)
- Nesiller arasında damgaların germ hattı sıfırlanması
Temel kuramlar
- Ebeveyn Çatışması (Akrabalık) Kuramı
- Yavru kaynak kullanımı üzerinde anneden ve babadan miras alınan aleller arasındaki evrimsel çekişme, iki ebeveyn genomunun zıt büyüme etkilerini öngörmekte ve birçok ebeveyn kaynaklı fenomen için bir çerçeve sunmaktadır.
Mekanizmalar
Ebeveyn kaynaklı etkiler, damgalanmanın fenotipik çıktısıdır. Damgalanmış bir gen bir ebeveyn alelinde susturulmuş, diğerinde ise aktif olduğundan, işlevsel kopya belirli bir ebeveynden gelmektedir; aktif ebeveyn kopyasını etkileyen bir mutasyon veya kayıp açığa çıkarken, susturulmuş kopyadaki aynı lezyonun etkisi az olabilmektedir. Ebeveyn kökeni, germ hattında belirlenmiş, anne ve baba alellerini farklı şekilde işaretleyen ve gelişim boyunca korunan diferansiyel metillenmiş bölgeler tarafından kodlanmaktadır. Damgalanmış bir bölgenin her iki kopyası da tek bir ebeveynden geldiğinde, tek ebeveyn disomisi (uniparental disomy) durumunda olduğu gibi, anneden ve babadan ifade edilen genlerin normal dengesi bozulur; bu durum, herhangi bir dizi mutasyonu olmasa bile ebeveyn kaynaklı bir fenotip üretmektedir. Soyağaçlarında bu durum, yalnızca anneler tarafından veya yalnızca babalar tarafından aktarıldığında ortaya çıkan durumlar olarak kendini göstermektedir.
Klinik önem
Ebeveyn kaynaklı etkiler, aktarıcı ebeveynin bir çocuğun etkilenip etkilenmediğini neden belirleyebildiğini ve aynı kromozomal bölgedeki delesyonların ebeveyn kökenine bağlı olarak neden farklı sendromlara yol açabildiğini açıklamaktadır. Bu konu, genetik danışmanlık bağlamlarında kalıtım üzerine akıl yürütmeyi kavramsal düzeyde desteklemektedir; açıklayıcı niteliktedir ve bireysel tanı veya tedavi için bir temel oluşturmamaktadır.
Tarihçe
Ebeveyn kaynaklı etkiler, 1980'lerde yapılan çekirdek nakli (nuclear-transplantation) ve pronükleer transfer (pronuclear-transfer) deneylerinin anne ve baba genomlarının gelişime eşdeğer olmayan katkılarda bulunduğunu göstermesiyle tanınmıştır. 1991'de fare Igf2 geninin yalnızca baba alelinden ifade edildiğinin gösterilmesi somut bir moleküler temel sağlamış ve ebeveyn çatışması kuramı (parental-conflict theory), iki ebeveyn genomunun zıt etkileri için evrimsel bir açıklama sunmuştur.
Öne çıkan isimler
- David Haig
- Wolf Reik
- Anne Ferguson-Smith
- Azim Surani
İlgili konular
Temel eserler
- dechiara-1991
- reik-walter-2001
- peters-2014
Sıkça sorulan sorular
- Bir alelin hangi ebeveynden geldiği neden önemlidir?
- Damgalanmış genler için yalnızca tek bir ebeveyn kopyası aktiftir. Eğer aktif kopya belirli bir ebeveynden miras alınan ise, o kopyadaki bir değişiklik etkisini gösterecektir, susturulmuş kopyadaki aynı değişiklik ise göstermeyebilir; bu nedenle ebeveyn kökeni sonucu belirlemektedir.
- Ebeveyn kaynaklı bir etki herhangi bir mutasyon olmadan da ortaya çıkabilir mi?
- Evet. Eğer bir çocuk damgalanmış bir bölgenin her iki kopyasını da tek bir ebeveynden miras alırsa (tek ebeveyn disomisi (uniparental disomy)), aktif anne ve baba genlerinin normal dengesi bozulur; bu durum, DNA dizisi normal olsa bile ebeveyn kaynaklı bir fenotipe yol açabilmektedir.