SSR’s (simple sequence repeats) ökaryotik genomlarda önemli bir oranda bulunan basit dizi tekrarlarıdır. Genetik markır olarak oldukça bilgi verici olmaları nedeniyle polimorfizm araştırmalarında  kullanılmaktadırlar.  Bunlar DNA’daki birli, ikili, üçlü, dörtlü ve beşli nükleotit gruplarının tandem tekrarları şeklinde oluşur.

Di-nükleotit (2’li) poli-(CA) ve poli(GT) tekrarlarının varlığı  ilk kez 15 yıl önce Weber ve May tarafından yayınlandı. Bunlar  8 lokusda  CA tekrarlarının sayısındaki çeşitliliği göstermişler ve mikrosatelit polimorfizmini PCR ile ortaya çıkarabilmek için evrensel primerler tasarlamışlardır. Bu çalışmanın önemli yanı primerlerin bireyleri  DNA düzeyinde ayırabilmesi olmuştur.

Bitkilerde poli (AC) ve poli (AG) dinükleotit tekrarlarının sayısı genom başına 5×103 den 3×105 e kadar çıkabilir. Di-nükleotit tekrarları bitkilerde insandan 10 kat daha azdır. Bitki genomunda A-T tekrar  motifi  fazla iken, insanda A-C ve T-G tekrarı daha geneldir. Bunlar insan ve bitki genomunu SSR’ler açısından ayıran temel  özelliklerdir.

Çalışmalarda SSR primerleri elde edilirken şu teknik yollar izlenir: Genomik DNA enzimlerle kesilip parçalanır ve oluşan rastgele fragmentler bir vektöre klonlanıp E. coli hücrelerine transfer edilir.  Üretilen koloniler tekrar dizileri ile eşleşecek  işaretli bir prob ile melezlenir. Eğer eşleşme yapan  fragmentler var ise, bunlarda DNA dizilemesi yapılır. Özel bir lokusu saptamada bu diziler kullanılarak primerler tasarlanabilir.

Mikrosatelitlerin iki açıdan önemi vardır: bilgi verici olması ve genotyping ile ayırımda kolaylık sağlaması. Bitkilerdeki ilk uygulaması varyete tanımlamasıdır. Üzüm ve soya fasulyesi gibi çok çeşitlilik gösteren türlerde genotiplendirme yapılmıştır. Ayrıca kodominant markırlar olması nedeniyle melezlerin teşhisinde kullanılmışlardır. Arabidopsis’in fiziksel ve rekombinasyonal haritalarının oluşturulmasında STSs (sequence-tagged sites)’leri oluşturarak bağlantı grupları oluşturulmuştur. Son olarak, en önemli kullanım alanlarından biri, özellik-bağlantılı (trait-linked) markırlar olmaları nedeniyle, zirai açıdan önemli genlerin teşhisidir. Örneğin, soya fasulyesi ısı-şoku geni içindeki 15 tekrarlı bir AT dizisi, Rsv yani mozaik virüsü direnç geninden 0.5 cM uzaklıktadır. Bu bağlantı durumu, direnç geninin izole edilerek duyarlı genotiplere aktarımını olanaklı kılmıştır.

Mikrosatelitler tek bir lokusu temsil etmeleri nedeniyle, fazla bant oluşturmazlar ve bu açıdan güvenilir bir markır sistemi oluştururlar. İnsanda özellikle 3-nükleotit tekrarlarından kaynaklanan genetik bozukluklar vardır. Bunlar belli bir gen içerisinde dengesiz sayıda artış gösterirse  hastalığa neden olur ki bu  durum ilk kez  Anita Harding  tarafından sinir sistemi hastalıklarında gösterildi. Bu tekrarlarda, örneğin, CAG (glutamin’i kodlar) tekrarı varsa, Poliglutamin veya PoliQ tekrarları olarak isimlendirilir (Diğer bir deyimle CAG tekrarlarını sınıflandırmak mümkün olabilmiştir). Bu tür genetik bozukluklar özellikle ileri yaşlarda sinir sisteminde ortaya çıkıyor. Poliglutamin ve diğer sinir sistemi hastalıklarına örnekler şöyle:

  • DRPLA (Dentatorubropallidoluysian atrofisi)

12. kromozomdaki drpla geninde oluşur. Normal gen 6-35 kopya CAG taşır. Bu hastalıkda ise kopya sayısı 90’lara çıkar.  HD (Huntington hastalığı) 10 -35 olan CAG tekrarları 40’ı aşar.

  • SBMA (Spinobulbar muskülar atrofi)  

X kromozomundaki androjen reseptör (AR) geninde normalde 9-36 tekrarlı olan CAG sayısı 62’ye çıkar.   

SCA1 (Spinoserebellar ataxia Tip 1)  doğal CAG: 6-35; patojenik CAG: 49-88

   Diğer nörolojik hastalıklar:

  • FRAXA (Fragile X sendromu)

X kromozomundaki FMR1 geninde oluşur.  Normal FMR1, 6 ve 53  CGG tekrarı içerir, hastalıkda 230 kopya vardır.

  • FRAXE (Fragile XE mental anormali)

X kromozomundaki FMR2 geninde oluşur.  Normal FMR1, 6 ve 35  GCC tekrarı içerir, hastalıkda 200 kopya vardır.

X25 (frataxin) geninde bozukluk. Normal X25 alleli  7-34 GAA kopyası taşır, Hastalıklı insanda 100 kopya vardır.

  • DM (Myotonik distrofi)

DMPK geninde oluşur. Normal DMPK: 5-37 CTG kopyası, hastalıkda:  50 CTG kopyası.  

SCA8 geninde bozukluk. Normal SCA8: 16- 37  CTG kopyası, hastalıkda: 110- 250 kopya.

SCA12 geninde bozukluk. Normal SCA8:  7- 28 CAG kopyası, hastalıkda: 66- 78 kopya.  

Advertisements