İçeriğe atla

Faj gösterimi

Faj görüntüleme döngüsü. 1) Bir viral kılıf proteini evrimleştirilecek gen (tipik olarak bir antikor fragmanı) ile beraber füzyon proteinleri halinde bakteriyofajda ifade edilir. 2) Faj kitaplığı, hareketsizleştirilmiş bir hedef üzerinde yıkanır. 3) Kalan yüksek afiniteli bağlayıcılar bakterileri enfekte etmek için kullanılır. 4) Yüksek afiniteli bağlayıcıları kodlayan genler izole edilir. 5) Bu genler rastgele mutasyonlara sahip olabilir ve başka bir evrim turu gerçekleştirmek için kullanılmış olabilir. Seçim ve amplifikasyon adımları, daha yüksek afiniteli bağlayıcıları izole etmek için daha yüksek sıklıkta birçok kez gerçekleştirilebilir.

Faj gösterimi, proteinleri kodlayan genetik bilgilerle proteinleri birbirine bağlamak için bakteriyofajları (bakterileri enfekte eden virüsler) kullanan protein-protein, protein-peptit ve protein-DNA etkileşimlerinin incelenmesi için bir laboratuvar tekniğidir.[1] Bu teknikte, ilgilenilen bir proteini kodlayan bir gen, bir faj kapsit proteini genine eklenir. Bu durumda faj, proteinin genini içeride barındırırken, proteini dış tarafında da "gösterir". Böylece genotip ile fenotip arasında bir bağlantı kurulmuş olur. Proteini görüntüleyen fajlar daha sonra, görüntülenen protein ile diğer moleküller arasındaki etkileşimi saptamak için diğer proteinlere, peptidlere veya DNA dizilerine karşı taranabilir. Bu şekilde, büyük protein kütüphaneleri, doğal seçilim ile benzer olan in vitro seçilim adı verilen bir süreçte taranabilir ve çoğaltılabilir.

Faj gösteriminde kullanılan en yaygın bakteriyofajlar M13 ve fd filamentli fajdır,[2][3] ancak T4,[4] T7 ve λ faj da kullanılmıştır.

Kaynakça

  1. ^ Smith GP (Haziran 1985). "Filamentous fusion phage: novel expression vectors that display cloned antigens on the virion surface". Science. 228 (4705): 1315-7. doi:10.1126/science.4001944. PMID 4001944. 
  2. ^ "Phage Display". Chemical Reviews. 97 (2): 391-410. Nisan 1997. doi:10.1021/cr960065d. PMID 11848876. 
  3. ^ "Filamentous phage display in the new millennium". Chem. Rev. 105 (11): 4056-72. Kasım 2005. doi:10.1021/cr000261r. PMID 16277371. 
  4. ^ "A bipartite bacteriophage T4 SOC and HOC randomized peptide display library: detection and analysis of phage T4 terminase (gp17) and late sigma factor (gp55) interaction". J Mol Biol. 319 (2): 289-304. 2002. doi:10.1016/S0022-2836(02)00298-X. PMID 12051907. 

Konuyla ilgili yayınlar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">DNA</span> Canlıların genetik bilgilerini barındıran molekül

Deoksiriboz nükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmaların ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilgiyi uzun süre saklamasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Bazı DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır, diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.

<span class="mw-page-title-main">RNA</span> nükleotitlerden oluşan polimer

Ribonükleik asid (RNA), bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNA, DNA'daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar.

<span class="mw-page-title-main">Plazmid</span> Hücre içindeki küçük DNA molekülü

Plazmidler; bakteriler, arkeler ve ökaryotlar arasında birçok mikroorganizmada bulunan dairesel veya çizgisel ekstrakromozomal replikonlardır. Bakterilerin genetik bilgiyi aktarması, hızlı evrimleşmelerini ve adaptasyonlarını kolaylaştırması için önemli araçlardır. Hedeflenen genleri ekleyerek, değiştirerek veya silerek mikroorganizmaları manipüle etmek ve analiz etmek için önemli araçlar olarak hizmet eder. Prokaryotik hücrelerde bulunurlar ve kromozomlardan bağımsız olarak çoğalırlar. Ek olarak, plazmidler hücreler arasında aktarılabilir, bu da onları prokaryotik evrimde önemli itici güçler olarak kabul eder ve onları yanal gen aktarımına aracılık eden güçlü ajanlar yapar. Antibiyotik direnci gibi yeni işlevler sağlayarak konakçı evrimini hızlandırmakla kalmazlar, aynı zamanda artan gen ifade seviyeleri ve kopya sayısı değişiklikleri yoluyla mutasyonların edinim oranlarına da yol açabilirler. Plazmid genomları genellikle, aynı aileden ilgili plazmidler arasında korunan ve replikasyon ve hareketlilik gibi önemli plazmide özgü işlevlerle ilişkili çekirdek lokusların bir omurgasını içerir. Etkili yatay gen transfer (HGT) vektörleri olarak görev yapar.

<span class="mw-page-title-main">Çekirdekçik</span>

Çekirdekçik ya da nükleolus, ökaryot hücrelerin çekirdeklerinin içinde bulunan zarsız bir yapıdır.

Kimyada metilasyon veya metillenme, bir kimyasal bileşiğe bir metil grubunun bağlanması veya sübstitüsyonudur. Bu terim kimyada, biyokimyada, toprak bilimlerinde ve hayat bilimlerinde yaygınca kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">T7 RNA polimeraz</span>

T7 RNA Polymeraz T7 bakteriyofaja ait bir RNA polimerazdır. Bu enzim, faj genlerindeki genetik bilginin mesajcı RNA molekülü şeklinde transkripsiyonunu katalizler.

<span class="mw-page-title-main">Frederick Sanger</span>

Frederick Sanger, İngiliz biyokimyager. 1958 ve 1980 yıllarında 2 kez Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır. 1958 yılında "proteinlerin, özellikle de insülinin yapısı üzerine çalışmaları için" Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır ve bu ödülü aynı kategoride 2 kez kazanan tek kişidir. 1980 yılında da "nükleik asitlerdeki baz dizilerinin belirlenmesiyle ilgili katkıları nedeniyle" Walter Gilbert ile birlikte bu ödülü kazanmıştır. Aynı yıl ayrıca Paul Berg, "nükleik asitlerin, özellikle de rekombinant DNA'nın biyokimyası üzerine temel çalışmaları için" ödülü kazanan diğer isim olmuştur.

Genetik madde olarak DNA bulunduran ve replikasyon için DNA'ya bağımlı DNA polimeraz enzimine gereksinim duyan virüslerdir. Nükleik asitleri genellikle çift iplikçikli DNA yapısındadır (çiDNA) ancak tek iplikçikli DNA yapısında olanlar da mevcuttur (tiDNA). DNA virüsleri Baltimor sınıflandırma sisteminde I. Grup ya da II. Grup üyeleridir. Tek iplikçikli DNA'lar genellikle enfekte hücrede çift iplikçikli yapıya dönüştürülür. Hepatit B virüsünü de içeren VII. Grup virüsleri DNA genomuna sahip olmalarına rağmen Baltimor sınıflandırmasında DNA virüslerinden ayrı bir sınıfta yer almışlardır, bunun nedeni bu virüslerin ters transkripsiyon yapan virüs olması ve RNA aracılı replikasyon yapmasıdır. DNA virüsleri çiçek hastalığı, herpesvirüs hastalıkları ve su çiçeği gibi önemli hastalıklara neden olabilmektedirler.

Moleküler evrim, nesiller boyu aktarılacak şekilde, DNA, RNA ve protein gibi hücresel moleküllerin diziliminin değiştirilmesi işlemidir ya da bununla ilgilenen bilim dalıdır. Moleküler evrimin alanı, bu değişimlerdeki kalıpları açıklamak için evrimsel biyoloji ve popülasyon genetiği ilkelerini kullanır. Moleküler evrim başlıca, nükleotid değişimlerinin oranları ve etkilerini, nötr evrimi, doğal seçilimi, yeni genlerin kökenlerini, karmaşık özelliklerin genetik yapısını, türleşmenin genetik temelini, gelişim evrimini ve evrimin genomik ve fenotipik değişikliklere neden olan etkilerini inceler.

<span class="mw-page-title-main">FOXP2</span>

Forkhead box protein P2 (FOXP2), insanlarda, CAGH44, SPCH1 veya TNRC10 olarak da bilinen FOXP2 geni tarafından kodlanan, konuşma ve dilin düzgün gelişimi için gerekli olan bir proteindir. FOXP2 bir transkripsiyon faktörüdür, yani düzenleyici bir proteini kodlar. Gen, genellikle iletişimde bir rol oynadığı birçok omurgalı ile paylaşılır.

<span class="mw-page-title-main">Gregory Winter</span> Nobel ödüllü İngiliz biyokimyacı

Sir Gregory Paul Winter Nobel Ödülü sahibi, İngiliz biyokimyagerdir. En bilinen çalışması monoklonal antikorların tedavide kullanımı üzerinedir.

<span class="mw-page-title-main">George Smith (kimyager)</span> Amerikalı biyolog, Nobel Kimya Ödülü sahibi

George Pearson Smith Nobel Ödülü sahibi Amerikalı biyolog ve kimyager. Şu anda, ABD'de Columbia, Missouri eyaletinde yer alan Missouri Üniversitesi'nde profesörlük yapmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">LARGE</span> Homo sapiens türünde protein kodlayıcı gen

Glikoziltransferaz benzeri protein LARGE1, insanlarda LARGE geni tarafından kodlanan bir enzimdir.

<span class="mw-page-title-main">Gen aktarım maddesi</span> Bakteriler ve arkeler tarafından üretilen, DNA içeren virüs benzeri parçacıklar

Gen aktarım maddesi, bazı bakteri ve arkeler tarafından üretilen ve yatay gen transferine aracılık eden, DNA içeren virüs benzeri parçacıklardır. Farklı GAM tipleri, çeşitli bakteriyel ve arkeal soylardaki virüslerden bağımsız olarak kaynaklanmıştır. Bu hücreler, hücrede bulunan DNA'nın kısa segmentlerini içeren GAM partikülleri üretir. Parçacıklar üretici hücreden serbest bırakıldıktan sonra, ilgili hücrelere yapışabilir ve DNA'larını sitoplazmaya enjekte edebilirler. DNA daha sonra alıcı hücrelerin genomunun bir parçası olabilir.

Phikzvirus, Myoviridae ailesinde Caudovirales takımındaki bir virüs cinsidir. Bakteriler, bu virüs için doğal konakçı görevi görür. Pseudomonas virüsü phiKZ türü dahil olmak üzere bu cinste şu anda üç tür vardır.

<span class="mw-page-title-main">Yönlendirilmiş evrim</span>

Yönlendirilmiş evrim, protein mühendisliğinde kullanılan ve proteinleri veya nükleik asitleri kullanıcı tanımlı bir hedefe yönlendirmek için doğal seçilim sürecini taklit eden bir yöntemdir. Bir genin yinelemeli mutagenez turlarına tabi tutulması, seçim ve amplifikasyon adımlarını içerir. In vivo veya in vitro gerçekleştirilebilir. Yönlendirilmiş evrim, hem modifiye edilmiş proteinleri rasyonel olarak tasarlamaya bir alternatif olarak protein mühendisliği için hem de kontrollü bir laboratuvar ortamında temel evrim ilkeleri üzerine çalışmalar için kullanılır.

Alan hedefli mutajenez, bir genin DNA dizisinde ve herhangi bir gen ürününde spesifik ve kasıtlı değişiklikler yapmak için kullanılan bir moleküler biyoloji yöntemidir. Ayrıca alana özgü mutajenez veya oligonükleotide yönelik mutajenez olarak da adlandırılan bu, DNA, RNA ve protein moleküllerinin yapısını ve biyolojik aktivitesini araştırmak ve protein mühendisliği için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Eosit hipotezi</span>

Eosit varsayımı, arkeler içerisindeki bir şube olan Crenarchaeota içinde ortaya çıkan ökaryotları gösteren biyolojik bir sınıflandırmadır. Bu varsayım, ilk olarak James A. Lake ve meslektaşları tarafından 1984 yılında Crenarchaeota ve ökaryotlardaki ribozomların biçimlerinin bakterilere ya da arkelerin ikinci ana şubesi olan Euryarchaeota'ya göre birbirine daha çok benzediği bulgusuna dayanılarak önerildi.

<span class="mw-page-title-main">CD20</span>

B-lenfosit antijeni CD20 veya CD20, pro-B aşamasından başlayarak tüm B hücrelerinin yüzeyinde eksprese edilir ve hücre olgunluğa erişinceye dek konsantrasyonu artar.

<span class="mw-page-title-main">Litik döngü</span>

Litik döngü, viral üremenin iki döngüsünden biridir, diğeri lizojenik döngüdür. Litik döngü, enfekte olmuş hücrenin ve zarının tahrip olmasıyla sonuçlanır. Yalnızca litik döngüden geçebilen bakteriyofajlara virülan fajlar denir.