Mendel Genetiği

Temel Kavramlar

• Gen: Kalıtsal bir özelliği belirleyen DNA bölgesi. Alel: Bir genin farklı biçimleri (A ve a). Lokus: Genin kromozom üzerindeki yeri.
• Homozigot (arı döl): Aynı alelleri taşıyan (AA, aa). Heterozigot (melez): Farklı alelleri taşıyan (Aa).
• Baskın (dominant) alel heterozigotta etkisini gösterir; çekinik (resesif) alel yalnız homozigot durumda fenotipte görülür.
• Genotip: Bireyin gen yapısı. Fenotip: Gözlenebilen özellik (genotip + çevre etkisi). Modifikasyon: Çevrenin fenotipte oluşturduğu kalıtsal olmayan değişiklik (ortanca çiçeğinin toprak pH'ına göre renk değiştirmesi).

Mendel'in Çalışmaları

Gregor Mendel bezelyelerle (kısa sürede çok döl, kolay yetiştirme, kendi ve çapraz tozlaşma imkânı, belirgin karşıt özellikler) yaptığı deneylerle kalıtımın temel ilkelerini ortaya koydu (1866). Çalışmaları 1900'de yeniden keşfedildi.

• Ayrılma (segregasyon) ilkesi: Her özellik bir çift faktörle (alel) belirlenir; gamet oluşumunda aleller birbirinden ayrılır ve her gamete yalnız biri geçer.
• Bağımsız dağılım ilkesi: Farklı kromozomlardaki genler gametlere birbirinden bağımsız dağılır.
• Monohibrit çaprazlama: Aa × Aa → genotip oranı 1 AA : 2 Aa : 1 aa; fenotip oranı 3 baskın : 1 çekinik.
• Dihibrit çaprazlama: AaBb × AaBb → fenotip oranı 9 : 3 : 3 : 1; 16 kombinasyon.
• Kontrol (test) çaprazlaması: Baskın fenotipli bireyin genotipini belirlemek için homozigot çekinikle (aa) çaprazlanır; döllerin tamamı baskınsa birey AA, yarısı çekinikse Aa'dır.
• Gamet sayısı: 2ⁿ (n: heterozigot gen çifti sayısı). AaBbCC → 4 çeşit gamet.

Mendel Dışı Kalıtım

• Eksik baskınlık: Heterozigotta ara fenotip (Aslanağzı çiçeğinde kırmızı × beyaz → pembe; F₂'de 1 : 2 : 1).
• Eş baskınlık (kodominantlık): Heterozigotta iki alel de eşit etkili (AB kan grubu; benekli sığırlar).
• Çok alellilik: Bir gen için popülasyonda ikiden fazla alel (ABO kan grubu: Iᴬ, Iᴮ, i; Iᴬ ve Iᴮ eş baskın, i çekinik). Bir birey yine yalnız iki alel taşır.
• Poligenik kalıtım: Bir özelliğin birden çok gen tarafından eklemeli olarak belirlenmesi; sürekli değişim gösterir (boy, deri rengi, göz rengi).
• Epistasi: Bir genin başka bir genin etkisini maskelemesi (9 : 3 : 4 gibi değişen oranlar).
• Pleiotropi: Bir genin birden fazla özelliği etkilemesi (orak hücreli anemi).
• Letal (öldürücü) genler: Homozigot hâlde ölüme yol açar; oranlar 2 : 1'e döner (sarı fareler).

Bağlı Genler ve Eşeye Bağlı Kalıtım

• Bağlı genler: Aynı kromozomdaki genler birlikte aktarılma eğilimindedir; krossing over ile ayrılabilir. Genler arası uzaklık arttıkça krossing over olasılığı artar; rekombinasyon yüzdesiyle gen haritaları çıkarılır (1 cM = %1 rekombinasyon). Morgan meyve sineğiyle (Drosophila) çalıştı.
• Eşey kromozomları: İnsanda dişi XX, erkek XY; kuşlarda ve kelebeklerde dişi ZW, erkek ZZ; böceklerde XO sistemi. Cinsiyeti babadan gelen kromozom belirler.
• X'e bağlı çekinik kalıtım: Renk körlüğü, hemofili, Duchenne kas distrofisi. Erkeklerde tek X olduğundan daha sık görülür (XᵃY hastadır). Hasta erkek hastalığı oğluna aktarmaz, kızlarına taşıyıcılık aktarır; taşıyıcı annenin oğullarının yarısı hasta olabilir.
• X'e bağlı baskın kalıtım: Hasta babanın tüm kızları hastadır. Y'ye bağlı kalıtım: Yalnız erkeklerde, babadan oğula (kulakta kıllanma).
• Eşeyden etkilenen özellikler: Otozomal genin cinsiyete göre farklı baskınlık göstermesi (kellik).

Soy Ağacı Analizi

Otozomal çekinik özellikte sağlıklı ebeveynlerden hasta çocuk doğabilir (her ikisi taşıyıcı); otozomal baskın özellikte hasta bireyin en az bir ebeveyni hastadır. Kalıtsal hastalık örnekleri: Otozomal çekinik - albinizm, kistik fibrozis, fenilketonüri (PKU; yenidoğan taraması ve diyetle kontrol), orak hücreli anemi, talasemi; otozomal baskın - Huntington, akondroplazi, polidaktili. Akraba evlilikleri çekinik hastalıkların görülme olasılığını artırır.