İnsan genomu nədir? Genetik kodun sirri və sağlamlıqla əlaqəsi

İnsan genomu nədir?

İnsan genomu hər hüceyrəmizdə olan və həyatın əsas şifrəsini təşkil edən DNA ardıcıllıqlarının tamamıdır.

Bu ardıcıllıqlar göz rəngimizdən qan qrupumuza, xəstəliklərə meylliliyimizdən dərmanlara cavabımıza qədər bir çox bioloji xüsusiyyətimizi müəyyən edir. Müasir tibbin ən maraqlı sahələrindən biri olan genom elmi insan genomunu təhlil edərək xəstəliklərin mənşəyini anlamağı və fərdi müalicələr hazırlamağı hədəfləyir.

Yuxarıdakı şəkil genetik quruluşun hüceyrədən genə qədər iyerarxik təşkilini anlamağa kömək edir. Xromosom DNA-nın sıx qablaşdırılmış formasıdır. İnsan hüceyrələrində 23 cüt xromosom var. Gen DNA-nın funksional vahididir. Hər gen müəyyən zülalın istehsalına cavabdehdir. Genom hüceyrə nüvəsindəki xromosomlarda qablaşdırılmış, hüceyrənin bütün DNA-sından ibarətdir.

İnsan genomunun bir nüsxəsi 23 xromosom arasında paylanmış təxminən 3 milyard nukleotiddən ibarətdir. İnsan hüceyrələrinin çoxunda hər valideyndən bir nüsxə irsən alınmaqla insan genomunun iki nüsxəsi olur. Genomun əsas tikinti daşları dörd müxtəlif nukleotiddir: Adenin (A), timin (T), sitozin (C) və quanin (G). Bu hərflərin ardıcıllığı hüceyrələrin necə işləyəcəyini müəyyən edən bir növ bioloji proqramdır.

Hər xromosomun iki nüsxəsini daşıyan hüceyrələrə “diploid” deyilir. Məməlilərin çoxu diploiddir, lakin bəzi orqanizmlərdə hər xromosomdan bir dəst və ya ikidən çox dəst olur.

İnsanın genomu 23 cüt xromosomdan ibarətdir. Hər xromosomun bir nüsxəsi hər valideyndən irsən alınır. Məsələn, şəkildə anadan gələn xromosomlar bənövşəyi, atadan gələnlər isə firuzəyi rənglə işarələnib. X və Y xromosomları cinsiyyət xromosomları kimi tanınır. İstisnalar olsa da, bioloji qadınlarda iki X xromosomu (XX ilə göstərilir), bioloji kişilərdə bir X və bir Y xromosomu (XY ilə göstərilir) olur.

Genomun vəzifəsi nədir?

İnsan genomu hüceyrələrimizin:

• zülal istehsal etməsini,

• böyüməsini və bölünməsini,

• ətraf mühit dəyişikliklərinə cavab verməsini təmin edir.

Genom bu proseslərə nəzarət edən genləri ehtiva edir. Hər gen müəyyən zülalı istehsal etməyə cavabdehdir və orqanizmin bütün struktur və funksional proseslərində iştirak edir.

İnsan genomu hansı hissələrdən ibarətdir?

Genlər:

İnsan genomunda təxminən 20000–25000 gen olduğu hesab edilir. Lakin genomun yalnız 1–2%-i birbaşa zülal istehsal edən genləri ehtiva edir. Qalan böyük hissə genlərin tənzimlənməsinə və genetik məlumatın qorunmasına cavabdeh olan kodlaşdırmayan DNA sahələridir.

Xromosomlar:

DNA hüceyrə nüvəsində 23 cüt xromosom şəklində təşkil olunub. Bunların 22-si autosom, biri isə cinsiyyəti müəyyən edən X və Y xromosomlarıdır. Qadın fərdlərdə XX, kişi fərdlərdə XY xromosom dəsti olur.

İnsan genomu insandan insana necə fərqlənir?

Genomlarımız 99,6% oxşar olsa da, qalan 0,4% fərq bizi bənzərsiz edir. Bu fərqlər:

• göz və saç rəngi,

• boy,

• xəstəliklərə meyllilik,

• dərmanlara cavab kimi bir çox xüsusiyyətə təsir edə bilər.

Bu fərqlərə genetik variasiya və ya genomik variant deyilir.

Əsas genetik variant növləri:

• SNV/SNP (tək nukleotid dəyişiklikləri)

• İndel (əlavə/silinmə mutasiyaları)

• Struktur variantlar (nüsxə sayının dəyişməsi, translokasiya, inversiya və s.)

Genetik məlumatın sağlamlıqla əlaqəsi

Genetik variantların kiçik bir hissəsi bəzi şəxslərdə xəstəlik riskini artıra bilər. Məsələn:

• BRCA1/2 genlərindəki mutasiyalar süd vəzi və yumurtalıq xərçəngi riskini artırır.

• CFTR geninin mutasiyası kistik fibroz kimi irsi xəstəliklərə səbəb olur.

• Farmakogenetik variantlar şəxsin dərmanlara cavabına təsir edə bilər (məsələn, warfarin metabolizmi).

Buna görə genetik testlər həm diaqnozun qoyulmasında, həm də müalicənin planlaşdırılmasında vacib rol oynamağa başlayıb.

Genom analizində istifadə olunan üsullar

1. Genetik testlər: konkret gen və ya variantların yoxlanılması

2. Tam genom sekvenslənməsi (WGS): bütün genomun oxunması

3. Ekzom sekvenslənməsi (WES): yalnız zülal kodlaşdıran sahələrin araşdırılması

4. Mikromatris (microarray): yüz minlərlə məlum variantın sürətli yoxlanılması

Hazırda insan genomunun hamısını sekvensləmək 1000 dollar kimi xərclə mümkün olur. Bu da genomik tibbin geniş yayılmasına yol açır.

ƏLAQƏLİ MÖVZULAR:

• İnsan Genomu Layihəsi nədir? Bəşəriyyətə edilmiş ən böyük sərmayə ola bilərmi?
• Xərçəng Genomu Atlası nədir? Tarixçəsi və mühüm mərhələləri
• İnsan Genomu Layihəsi 2 — məqsəd bəşəriyyətin yüzdə birinin genetik xəritəsini çıxarmaqdır
• 100 Min Genom Layihəsi işığında xərçəng müalicəsi və genetika — yeni kəşflər

Referens genom və pangenom nədir?

Referens genom:

Alimlər fərdlərin genomlarını anlamaq üçün müqayisə nöqtəsi kimi “referens genom”dan istifadə edir. Lakin bu genom bir neçə fərddən götürülmüş nümunələrlə yaradıldığından bütün insan müxtəlifliyini əks etdirə bilmir.

Pangenom:

Bu məhdudiyyəti aşmaq üçün hazırlanmış pangenom fərqli etnik mənşə və coğrafiyalardan olan şəxslərin genomlarını əhatə edən daha bütöv quruluşdur. Bununla genetik müxtəlifliyə əsaslanan diaqnostika və müalicələr daha bərabər və əhatəli olur.

İnsan genomu haqqında tez-tez verilən suallar

Hər kəsin genomu eynidirmi?

Xeyr. İnsanlar arasında 0,4% fərq var. Bu fərq genetik variantlardan yaranır.

Genomu bilmək nə üçün faydalıdır?

• İrsi xəstəlik risklərinin proqnozlaşdırılması

• Fərdi müalicə planları (fərdiləşdirilmiş tibb)

• Xəstəliklərin erkən diaqnozu

Genetik testlər etibarlıdırmı?

Elmi cəhətdən təsdiqlənmiş üsullarla aparılan testlər etibarlıdır, lakin düzgün şərh olunması üçün genetik məsləhət tövsiyə edilir.

Nəticə: insan genomu gələcəyə işıq salır

İnsan genomu barədə əldə etdiyimiz biliklər səhiyyədə inqilabi xarakter daşıyır. Genom analizi sayəsində artıq yalnız xəstəlikləri müalicə etmirik, onları qabaqcadan proqnozlaşdıraraq riskləri azaltmaq imkanı da qazanırıq. Genomik tibb fərdi müalicələrə qapı açmaqla yanaşı daha sağlam və məlumatlı gələcəyə doğru irəliləməyimizi təmin edir.