10.15: Genomik İmprinting ve Kalıtım

Genomik damgalama gen ekspresyonunun regülasyonunun, hangi ebeveynin geni yavruya geçirdiğinden etkilendiği bir olgudur. Memeliler gibi birçok organizmanın somatik hücreleri diploiddir. Yani, genomun iki kopyası vardır:biri babadan, diğeri anneden kalıtımla alınmıştır.

Somatik hücrelerde aynı genin kopyalarına aleller denir. Çoğu durumda, her iki alel de aynı anda eksprese edilir. Bununla birlikte, az sayıda gen, metilasyon gibi gene eşlik eden bir damga veya işaret nedeniyle, kalıtımın kaynağına bağlı olarak eksprese edilir.

Bu metilasyon, döllenmeden sonra gerçekleşen demetilasyona karşı dirençlidir;bu nedenle yavrular tarafından kalıtımla alınır. DNA’nın metilasyonu gen ekspresyonunu olumlu veya olumsuz olarak regüle edebilir. Farelerde, anneden kalıtımla alınan insülin benzeri büyüme faktörü 2 geninin kopyası susturulur.

Babadan gelen kopya ise damgalama nedeniyle eksprese edilir. Bir düzenleyici DNA dizisi, bir insülatör protein bağlandığında, insülin benzeri büyüme faktörü 2 genini baskılar. Anneden kalıtımla alınan alel için, metilasyonun olmaması, genin insülatör protein tarafından baskılanmasıyla sonuçlanır.

Babadan gelen alel için, bu dizideki metilasyon, proteinin bağlanmasını engelleyerek alel ekspresyonunu olumlu olarak etkiler ve gen ekspresyasyonunu sonuç verir. Genomik damgalama, genellikle eksprese edilen alel mutasyona uğradığında bir yavru için zararlı olabilir. Çoğu genin aksine, diğer alel, genomik damgalama ile susturma nedeniyle bu mutasyonu gideremez.

Örneğin, sikline bağımlı kinaz inhibitör 1C, hücre bölünmesinin modülasyonundan sorumlu bir protein kodlayan gendir. Genomik damgalama sadece anne alelinin ekspresyonunun gerçekleşmesini sağlar. Anne alelinin yokluğu veya mutasyonu, Beckwith-Wiedemann Sendromu olarak bilinen bir duruma sebep olur.

Bu sendrom;büyük bir vücut, büyük bir dil ve iç organların göbek deliğinden vücut dışına çıkması ile karakterizedir.