Genetik ya da kalıtım bilimi, biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve genetik varyasyonu inceleyen bir dalıdır. Türkçeye Almancadan geçen genetik sözcüğü 1831 yılında Yunanca γενετικός - genetikos ("genitif") sözcüğünden türetildi. Bu sözcüğün kökeni ise γένεσις - genesis ("köken") sözcüğüne dayanmaktadır.
Rekombinant DNA teknolojisi, doğada kendiliğinden oluşması mümkün olmayan, çoğunlukla farklı biyolojik türlerden elde edilen DNA moleküllerinin, genetik mühendislik teknolojisiyle kesilmesine ve elde edilen farklı DNA parçalarının birleştirilmesi işlemlerini kapsayan bir teknolojidir. Rekombinant DNA ise; bu işlem sonucu üretilmiş olan yeni DNA molekülüne verilen isimdir ve kısaca rDNA olarak yazılır.
Western blot immünogenetik, moleküler biyoloji ve diğer moleküler biyoloji dallarında bir doku homojenatı veya ekstraktı numunesi içerisinde spesifik proteinlerin tanımlanmasında yaygın olarak kullanılan bir analitik teknik.
Elektroforez, bir elektrik alanın etkisi altında yüklü parçacıkların (iyonların) göçünü ve ayrılmasını tanımlayan genel bir terimdir. Bu teknoloji, nükleik asitlerin ayrıştırılması ve analizi için önem taşımaktadır. Nükleik asitlerin elektroforezi, klonlanmış DNA fragmanlarının izolasyonu ve manipülasyonu için laboratuvar tezgahında rutin olarak kullanılmaktadır. Ek olarak, nükleik asitlerin hücrelerdeki ve dokulardaki rolünü ve etkileşimini değerlendiren birçok moleküler biyoloji protokolünün kritik bir bileşenidir. Nükleik asit elektroforezi, mevcut genom dizileme çağında özel bir önem kazanmıştır. Bu uygulama, nükleik asit analizinin hızı ve doğruluğunu yansıtacak şekilde gelişmiştir.
Nükleik asit hibritleşmesi; birbirine eşlenik iki adet tek sarmal nükleik asit dizisinin çift sarmallı tek bir yapı haline gelmesi işlemidir.
DNA dizilemesi, bir DNA molekülündeki nükleotit bazlarının sırasının belirlenmesidir.
Gen ifadesi ya da gen ekspresyonu, DNA dizisi olan genlerin, fonksiyonel protein yapılarına dönüşmesi süreci için kullanılan bir terimdir. Basitçe, bu durum genlerin açık (aktif) olup olmadıkları olarak da tanımlanabilir.
Northern blot, moleküler genetikde kullanılan hibridizasyon yöntemlerinden biridir.
Dot blot, moleküler genetikte kullanılan hibridizasyon yöntemlerinden biridir.
Prokaryotik hücrelerin DNA ikileşmesinde, ikili sarmal açılır ve sentezin başladığı yer olan ikileşme çatalı oluşur. Proteinler açılan sarmalı kararlı kılar ve ikileşme çatalının önünde oluşan sarılma gerilimini hafifletirler. Sentez, kalıp boyunca belirli bölgelerden RNA Primazın, DNA Polimeraz III'ün polimerizasyonu başlatabileceği serbest 3'-OH ucunu sağlayan kısa bir RNA parçasını sentezlemesiyle başlar. İkili sarmalın antiparalel yapısından dolayı polimeraz III, kesintili zincirde 5'-3' yönünde sürekli DNA sentezi yapar. Çatalın solunda DNA sentezi 5'-3' yönünde kesintisiz olarak devam eder. Kesintili zincir denen karşı zincirde kısa Okazaki parçaları sentezlenir ve bu parçalar daha sonra DNA ligaz ile birleştirilir. DNA Polimeraz I, RNA primerini uzaklaştırır ve yerine DNA sentezler, ortaya çıkan polinükleotidler DNA ligaz ile birleştirilir. Böylece sentezi tamamlanan iki yeni çift dallı DNA molekülü birbirinden ayrılr ve biri atasal hücrede kalırken diğeri oğul hücreye gider.
Promotör, biyolojide genlerin transkripsiyonunu başlatan, DNA'parçasıdır. Promotörler, ilgili genin transkripsiyon başlangıç bölgesine yakın kısımlarda ve genle aynı DNA iplikçiği üzerinde bulunular. Promotörler, transkripsiyonunu başlattıkları gen dizisinden önce karşıt tamamlayıcı DNA dizisinin 3' ucuna doğru olan kısımda bulunurlar. Promotörler genelde farklı nukleotid uzunluklarına sahip olmakla beraber, 100 ila 1000 nukleotid çifti uzunluğunda olurlar.
Nükleik asit melezleme yöntemleri, rekombinant DNA teknolojisinde konak hücrelerden rDNA'yı alanların doğrudan bu DNA varlığının saptanmasıyla seçilmesi yöntemleridir. Bu yöntemin moleküler düzeydeki özelliği; tamamlayıcı özellikte olan nükleik asit molekülü zincirleri arasında melez moleküller oluşabilmesidir. Bu amaçla sonda (prob) denilen polinükleotidlerden yararlanılır. Sondalar izlenen genin bir kısmı ya da tamamını içermektedirler.
Sir Alec John Jeffreys, İngiliz genetikçi. Özellikle DNA profillemesi çalışmalarıyla bilinen Jeffreys, günümüzde bu çalışmasıyla adli tıp tarihinin en önemli vakalarından birine imza atmıştır. Jeffreys bu yöntemiyle ayrıca babalık ve göç gibi tartışmalı durumları açığa kavuşturmuştur. Jeffreys, Leicester Üniversitesi'nde profesör olup, 26 Kasım 1992'den beri Leicester kentinin onursal hemşehrisidir. 1994 yılında bilime ve teknolojiye olan katkıları nedeniyle İngiliz Kraliyeti tarafından sir unvanını aldı.
DNA profillemesi, insanların DNA profillerine dayanarak onların kimliklerinin tespitini kolaylaştırmak için forensik bilimcilerin kullandığı bir tekniktir. DNA profilleri, kişinin DNA'sına karşılık gelen şifrelenmiş numara dizileridir, bunlar kişinin kimlik belirteci olarak da kullanılabilir. DNA profillemesi tüm genom dizilemesi ile karıştırılmamalıdır.
Mikrosatelitler, Basit dizi tekrarları veya Kısa Bitişik Tekrarlar DNA'da bulunan, 1-6 baz çifti uzunluğundaki tekrar eden dizilerdir.
Protein saflaştırması, karmaşık bir karışımdan tek bir tip proteini izole etmek için izlenen bir seri süreçtir. İlgi duyulan bir proteinin işlevi, yapısı ve diğer proteinlerle etkileşiminin karakterizasyonu için protein saflaştırması şarttır. Başlangıç malzemesi genelde bir biyolojik doku veya mikrobiyal kültürdür. Saflaştırma sürecinin çeşitli adımları sonucunda, protein içinde hapsolduğu ortamdan kurtarılır, karışımda bulunan protein olan ve protein olmayan kısımlar birbirinden ayrılır ve nihayet arzulanan protein tüm diğer proteinlerden ayrıştırılır. Bir proteinin diğer tüm proteinlerden ayrıştırmak, protein saflaştırmasının en zahmetli yanıdır. Ayrıştırma adımlarında proteinlerdeki büyüklük, fizikokimyasal özellikler, bağlanma afinitesi ve biyolojik etkinlik gibi unsurlardaki farklılıklardan yararlanılır.
Moleküler biyolojide, restriksiyon fragment uzunluk polimorfizmi veya sınırlayıcı enzim parça uzunluğu çeşitliliği veya RFLP, homolog DNA dizilerindeki değişimlerden yararlanan bir tekniktir. Sınırlayıcı enzim bölgelerinin ayrı konumlarından gelen homolog DNA moleküllerinin örnekleri ve bu örneklendirilebilir segmentlerin ilgili bir laboratuvar tekniği arasında bir farklılık ifade eder. RFLP analizinde, bu DNA örneği restriksiyon enzimleri aracılığıyla parçalarına (sindirilmiş) ayrılmıştır ve elde edilen sınırlama parçaları jel elektroforezi ile kendi uzunluklarına göre ayrışır. RFLP, DNA dizi tekniklerinin artması nedeniyle günümüzde geniş oranda terk edilmiş olmasına rağmen, yaygın uygulamasını görmek için maliyeti oldukça düşük ilk DNA profillemesi tekniğidir.Genetik parmakizine ek olarak, RFLP; genom haritalanmasında, genetik bozuklukta genlerin yerleşiminde, hastalık riskinin belirlenmesinde ve babalık testinde önemli bir araçtı.
HUMARA Assay bir tümörün klonal kökenini bulmak için en sık kullanılan yöntemlerden biridir. Metod, X kromozomu inaktivasyonuna dayanmaktadır ve X kromozomu üzerinde bulunan HUMARA geni allellerinin farklı metillenme durumlarına sahip olmaları gerçeğini kullanmaktadır. Bir hücrede X kromozomlarından biri bir kez metillendikten sonra, bu hücreden bölünmeyle oluşacak tüm diğer hücreler aynı X kromozomunu metiller. Yani, aynı ata hücreye sahip (monoklonal) hücreler aynı X kromozomunu inaktive etmişlerdir. HUMARA geninin sahip olduğu üç özellik, onu klonal köken belirleme amacı için oldukça uygun hale getirmiştir:
Sanger dizilemesi, in vitro DNA replikasyonu sırasında DNA polimeraz tarafından zincir sonlandırıcı dideoksinükleotidlerin seçici bir şekilde dahil edilmesine dayanan bir DNA dizileme yöntemidir. İlk olarak 1977'de Frederick Sanger ve meslektaşları tarafından geliştirildikten sonra, yaklaşık 40 yıldır en yaygın kullanılan dizileme yöntemi haline geldi. İlk olarak 1986 yılında Applied Biosystems tarafından ticarileştirildi. Daha yakın zamanlarda, daha yüksek hacimli Sanger dizilemesi, özellikle büyük ölçekli, otomatik genom analizleri için "Gelecek-Nesil" dizileme yöntemleriyle değiştirildi. Bununla birlikte, Sanger yöntemi, daha küçük ölçekli projeler ve Gelecek-Nesil sonuçların doğrulanması için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yine de, kısa okumalı dizileme teknolojilerine göre, >500 nükleotidlik DNA dizisi okumaları üretebilme avantajına sahiptir.
Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu, polimeraz zincir reaksiyonuna (PCR) dayanan bir moleküler biyoloji laboratuvar tekniğidir. Hedeflenen bir DNA molekülünün amplifikasyonunu geleneksel PCR'da olduğu gibi sonunda değil, PCR sırasında izler. Real-time PCR, kantitatif ve yarı-kantitatif olarak kullanılabilir.
