moleküler biyoloji ve genetik

     

Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Araştırma Laboratuvarları

Plant Laboratuvarı

Plant Laboratuvarında bitki ıslahı ile çalışılmaktadır. Bitki ıslahının en önemli ilkesi yüksek verimli, abiyotik (tuzluluk, kuraklık, sıcaklık gibi) ve biyotik (fungal ve bakterial) stres faktörlerine karşı dayanıklı, stabil bitki çeşitlerinin geliştirilmesidir. Oldukça uzun zaman, para ve iş gücü gerektiren bu ıslah çalışmaları, değişen ekolojik şartlar ve tüketici istekleri nedeni ile süreklilik gösterir. Çevresel koşullardan etkilenmeyen genotipik özellikleri bilinen bitkiler ile ıslah çalışmalarının yapılması, günümüz modern moleküler tekniklerin kullanımı ile mümkün olmakta ve kaçınılmaz hale gelmektedir. Bu amaçla, grubumuzun ilgi alanı, Türkiye’de tarımsal ekim alanı ve ekonomik değeri yüksek olan bitki çeşitlerinde hastalıklara dayanıklılık genlerinin izolasyonu ve karakterizasyonu ile dayanıklı bitki elde etmek amaçlı gen kaynakları oluşturmaktır. Aynı zamanda bu bitkilerde DNA parmak izi analizi ve filogenetik ilişki analizinin DNA-temelli yöntemlerle yapılmasını sağlamak amacı ile moleküler markörler kullanılarak ülkemizde yetişen bu bitki çeşitlerini taranmaktadır. 

 

RETİNA Laboratuvarı

Retina Laboratuarında yürütülen araştırmalar memeli retinasının gelişim ve fizyolojisinde büyüme faktörlerinin rolü üzerinde odaklanmaktadır. Büyüme faktörlerine verilen hücre yanıtları, bu yanıtların şekillenmesinde yer alan sinyal iletim mekanizmaları ve hedef genlerin anlatım değişiklikleri çeşitli moleküler biyoloji yöntemleri kullanılarak irdelenmektedir. Hücre bölünmesinin kontrolü ve bu mekanizmada yer alan yeni gen ürünlerinin tanımlanmasına yönelik araştırmalarımız görme kaybı ile sonuçlanan birçok hastalık ve hasarın moleküler temellerinin aydınlatılmasına katkıda bulunacaktır.

 

AK-Laboratuvarı

AK-Laboratuvarında Kanser hücrelerinde aktif rol oynayan Wnt/beta-katenin yolağında anlatımı etkilenen genler karakterize edilmektedir. Bu yolak üzerindeki birçok molekül çeşitli tümör oluşumlarıyla ilişkilendirilmiştir. Özellikle beta-katenin proteininin birikimi çeşitli kanser (hepatoselüler ve kolon kanserleri gibi) vakalarında gözlemlenmiştir. Bu kanser türlerinde, beta-katenin artışına bağlı olarak birçok hedef genin aktivasyonu veya inhibisyonu söz konusudur. Bu hedef genlerde toplu bir tanım yapılması amacıyla grubumuzca gerçekleştirilen SAGE çalışmasında, S33Y-beta-kateninin anlatım sonucu farklı anlatımları oluştuğu gözlenen genler belirlenmiştir. Biyoinformatik yöntemlerle hedef genler belirlenip sınıflandırılmıştır. Bu hedef genlerin detaylı analizi için çeşitli in vitro ve in vivo yöntemler kullanılmaktadır. 

 

AKIL-Apoptoz ve Kanser İmmünolojisi Laboratuvarı

Apoptoz ve Kanser İmmünolojisi Laboratuarının araştırma konularından bir tanesi ASC adaptörünün insan deri kanseri gelişimindeki önemi üzerinedir. Şimdiye kadar elde edilen bulgular ASC'ın iki ayrı önemli görevi olduğunu gösteriyor. Birinci görevi bağışıklık sisteminde hücre-içi patojenlerin tanınmasındadır. Kaspaz 1 enziminin çalışmasını sağlayarak, IL-1 ve IL-18 sitokinlerinin salgılanımını kontrol etmektedir. İkinci görevinin ise hücre ölüm mekanizmasında olduğu ileri sürülmektedir. ASC geninin ekspresyonu normal olarak geniş bir doku yelpazesinde bulunur ancak bazı kanser türlerinin büyük bir oranında ekspresyonunun baskılandığı saptanmıştır. Amaçları ASC’ın bu tümorlerin gelişimindeki önemini açıklığa kavuşturmak olacaktır. İkinci araştırma konuları ise Türkiye'de yaygın olarak görülen Behçet hastalığının oluşum mekanizmalarının aydınlatılması üzerinedir. 

 

NDAL-Norodejenerasyon Araştırma Laboratuvarı

Suna ve İnan Kıraç Vakfı tarafından da desteklenen Norodejenerasyon Araştırma Laboratuvarı (NDAL) 2005 yılında kurulmuştur. Laboratuvarda halen 3 post-doc, 2 doktora öğrencisi, 5 yüksek lisans ile bir dizi lisans öğrencisi, iki uzman ve iki idari personel çalışmaktadır. NDAL'in ilgi alanları, i). Alzheimer, Parkinson, Huntington, ALS gibi beynin farklı bölgelerindeki nöronların dejenerasyonu ve olumu ile seyreden beyin hastalıklarının moleküler/genom-temelli yöntemler kullanarak kompleks genetiğini anlamak ve ii). Hücre biyolojisi yöntemleri kullanarak, hücre kültürü ve hayvan modellerinde norodejenerasyona neden olan süreç ve mekanizmaları araştırmaktır. Çalışmanın uzun vadeli amacı henüz tedavisi olmayan bu hastalıklara çare bulmaktır. NDAL'in halen dahil olduğu 2 Avrupa projesi ve Harvard, UMass, Yale ve Brown Üniversiteleri ile kurulmuş yazılı işbirliği anlaşmaları vardır. Laboratuvar ayrıca Türkiye’de yukarıdaki hastalıkların genetiğini araştıran tek merkez olduğu için bu ve benzer beyin hastalıklarının moleküler tanısını (ayrıca kalıtsal hemoglobin bozukluklarının moleküler ve doğum öncesi erken tanısını) bir Boğaziçi Üniversitesi döner sermaye projesi çerçevesinde yürütmektedir; bu çalışma çerçevesinde Türkiye’nin birçok Üniversite, devlet ve özel hastanesi ile işbirlikleri vardır. 

 

EPGAR-Epilepsi Genetiği Araştırma Laboratuvarı

Epilepsi Genetiği Araştırma Laboratuvarında yaygın ve ciddi bir nörolojik hastalık olan Epilepsinin monogenik veya kompleks kalıtımı olan altiplerinin moleküler genetik analizi için çalışmalar yürütülmektedir. Moleküler patolojisi bilinen epilepsi alttiplerinde sorumlu genlerde mutasyon analizi çalışmaları yapılmakta ve alttiplerin toplumumuzda görülen mutasyon profili araştırılmaktadır. Kompleks kalıtımı olan alttiplerde ise ilişkilendirme çalışmaları, bağlantı analizleri ve aday genlerin dizilenmesi yöntemleri kullanılarak çeşitli fenotiplerden sorumlu yeni genlerin bulunması hedeflenmektedir. Ayrıca epilepsi alttiplerinin kalıtımında epigenetik faktörlerin rolü araştırılmaktadır. Yaygın olarak tek gene bağlı hastalıklar olarak bilinen kalıtsal trombostik ve hemostatik bozuklukların moleküler patolojisi ve bu hastalıklar için DNA tanı yöntemlerinin geliştirilmesi yönünde çalışılmaktadır. Tedaviye yanıt vermeyen ağır hemofili hastalarında bağışıklık sistemini ilgilendiren kompleks kalıtımın rolü ve önemi araştırılmaktadır. Boğaziçi Üniversitesi TAM merkezi çerçevesinde moleküler patolojisi çalışılan genetik lokusların bazda mutasyon veri tabanlarının hazırlanması ve web ortamında güncel tutulması için çalışmalar yürütülmektedir. 

 

Kommagene-İnsan Genetiği Laboratuvarı

Prof. Dr. Aslı Tolun araştırma ekibinin ana araştırma alanı yeni kalıtsal hastalık genleri belirlenmesidir. Anadolu ailelerinde yüzlerce nadir kalıtsal hastalık görülmektedir. Ekibimizin araştırma alanı böyle ailelerin genlerini inceleyerek yeni gen işlevleri tanımlamaktır. İnsan Genomu Projesi kapsamında insanın tüm genetik bilgisinin (genomunun) taslağı çıkarılmıştır. Bu projeden elde edilen bulguların en önemli katkısı kalıtsal hastalıkların moleküler temelinin, dolayısıyla genlerimizin işlevlerinin anlaşılmasının yolunu açacak olan temel bilgileri sağlamak olmuştur. Bilinen genlerin ancak bir kısmının işlevi tanımlanmış, büyük çoğunluğu ise “bilinmeyen gen” olarak sınıflandırılmıştır. İnsan genlerinin işlevlerinin anlaşılması, HGP sonrasının en önemli araştırma alanlarından olan “proteomiks” (bir canlının tüm proteinlerinin işlevlerinin çözülmesi) biliminin ana amacıdır. Bir insan geninin işlevinin anlaşılmasının en kesin yolu ise, o geninde hata olan kişilerin (hastaların) klinik olarak incelenmesidir. Nadir bir çekinik hastalıktan sorumlu bir genin belirlenmesi, hastalığın akraba evliliğinden ortaya çıktığı büyük bir ailede genetik çalışmalarla, önce genin yerinin belirlenmesi ve sonra aday genlerin birinde mutasyon bulunmasıyla mümkün olur.

Ekibimizin ilk bulduğu hastalık geni pulmoner alveolar mikrolitiasis ile ilgilidir. Gen bozulduğunda akciğerlerde taşçıklar birikir. Daha önce bu hastalığın ülkemizde sık görüldüğü bilinmekteydi. Bunun nedeninin ülkede hastalığa yol açan olası bir etken olduğu düşünülüyordu, ama biz hastalığın tamamen genetik olduğunu gösterdik. Bir ailede yarık el/ayak hastalığından sorumlu geni de bulduk ve kalıtımın karmaşık olduğunu gösterdik. Bulduğumuz ama henüz yayınlamadığımız dört genin üçü beyin işlevi ya da gelişimiyle ilgili. Çalışmakta olduğumuz on iki hastalıkta ise sorumlu geni en yeni gen yöntemi olan ekson dizilemesi (exomic sequencing) ile bulmaya çalışacağız. 

 

CMT Laboratuvarı

CMT Laboratuarında sinir sitemi hastalıklarına neden olan genler araştırılmaktadır. Öncelikle Herediter Motor ve Duysal Nöropati-Charcot-Marie-Tooth Hastalığı’ndan (HMSN-CMT) sorumlu genlerin tanımlanması, bu genlerdeki mutasyonların belirlenmesi hedeflenmektedir. Aynı zamanda periferik sinir sistemi gelişimde ve bakımında etkin faktörlerin belirlenmesi çalışmaları sürdürülmektedir. Rett Sendromu, Pelizaeus-Merzbaher ve Herediter Spastik Paraparezi hastalıkları da başlıca araştırma konularıdır. Bu hastalıklara neden olan genlerin tanımlanması ve moleküler mekanizmaların aydınlatılması ile tanı ve tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine ışık tutulması amaçlanmaktadır. 

 

Bilgin laboratuarı

Prof. Dr. Neşe Bilgin’in laboratuarında ağırlıklı olarak iki konu ele alınmaktadır. Biri protein sentezi ve gen anlatımının kontrolü, diğeri ise endemik türlerimizin DNA barkotlarının çıkartılması, ata mirası meyvelerimizin korunması ve Türkiye’ye ait maya türlerin Maya Bankası’nın oluşturulması.

 

DUYU Laboratuvarı

DUYU Laboratuvarında görme ve koklama duyu nöronlarının gelişimlerini ve farklılaşmalarını sağlayan mekanizmalar araştırılmaktadır. Her duyu nöronu farklılaşması sırasında birçok reseptör arasından sadece birini seçip anlatmaktadır. Bir reseptörün seçilip anlatılırken diğer reseptörlerin baskılanmasını sağlayan mekanizmalar bilinmemektedir. Bu laboratuvarda yapılan çalışmalarda zebra balığı (Danio rerio) ve sirke sineği Drosophila melanogaster model sistem olarak kullanılarak bu mekanizmaların aydınlatılmasına çalışılmaktadır. Kullanılan yöntemler arasında moleküler biyoloji, genetik, hücre biyolojisi, transgenik hayvan üretimi bulunmaktadır.