Kardeş Kromatid Değişimi
Kardeş kromatid değişimi(KKD), DNA hasarına neden olan ajanların erken biyolojik etkilerinin belirlenmesinde en yaygın kullanılan sitogenetik markırlar arasında yer almaktadır.
KKD, homolog kromozom bölgelerindeki DNA replikasyon ürünleri arasındaki değişimdir. Bu değişimler, DNA’nın kırılıp yeniden birleşmesi ile meydana gelmektedir.
KKD yöntemi ile çok düşük konsantrasyonlarda zayıf mutajenik etki gösteren kimyasalların etkileri kromozom düzeyinde incelenebilmektedir. KKD’nin gözlemlenebilmesi için hücrelerin mutlaka iki replikasyon zamanı geçirmesi gerekmektedir
DNA ile kovalent bağlantılar yapan veya DNA tamir mekanizmalarını etkileyen maddeler genellikle KKD sıklığını arttırmaktadır. Bu maddeler DNA’ya kovalent bağlarla bağlanmakta veya DNA replikasyonunu etkilemektedirler. KKD, hasarlı DNA’nın replikasyonunun gerçekleştiği S fazında meydana gelmektedir
Replikasyon çatalında homolog çift sarmalların birbirine çok yakın oluşu ve homolog birleşmelerin kolaylıkla meydana gelebilmesinden dolayı, KKD’de kardeş kromatidler arasında gözlenen değişim noktalarının, replikasyon çatallarının bulunduğu yerler olduğu düşünülmektedir
Günümüze kadar yapılan çalışmalarda KKD analizi daha çok klastojenlerin kromozomlar üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla kullanılmıştır. KKD metodu kemoterapi alan hastaların bu süreçte maruz kaldıkları klastojenik ajanların sitolojik etkilerinin değerlendirilmesinde önem taşımaktadır. Yine klastojenik ajanlara karşı hassas olan fetal hücrelerde, bu ajanların KKD sıklığını arttığı görülmüştür. Hamilelik sırasında klastojenik ajan olan siklofosfamide maruz kalınması durumunda uterusta ve anne kemik iliğinde KKD sıklığında artış tespit edilmiştir
KKD çoğalmakta olan hücrelerde spontan olarak meydana gelir. Çeşitli fiziksel ve kimyasal etkenlerle kromozom DNA’sında meydana gelen, replikasyon sırasında onarılmayan hatalar KKD’lerinin ortaya çıkmasına ya da artmasına neden olur. Spontan olarak sağlıklı hücrelerde, DNA replikasyonunda doğal çatallanmanın bozulduğu zaman, BrdU birleşimi çok az ya da sıfır olduğu koşullarda hücre başına herbir döngü için ortalama 3-4 KKD oluşmaktadır. BrdU birleşiminin kendisi, tek zincir kırıkları ve alkali–değişken bölgelerin seviyesini arttırarak KKD oluşumuna yol açmaktadır
KKD, genotoksik olduğu bilinen veya tahmin edilen kimyasal maddelerin etkilerinin araştırılmasında kullanılan hassas bir yöntemdir. Bu nedenle deney hayvanlarında ve insan popülasyonunda bu metod kullanılarak araştırmalar yapılmaktadır
KKD sıklığındaki artış, mutajenlerin neden olduğu genetik hasarın göstergesi olarak kabul edilir. KKD çalışmalarında, mutajen-karsinojen maddelerin KKD sıklığını arttırıcı etkisi incelenmiştir. Bunun yanı sıra DNA tamir defekti ve neoplazi oluşumuna yatkınlık ile karakterize olan çeşitli kalıtsal hastalıklarda yapılan çalışmalarda KKD sıklığında artış tespit edilmiştir (45). Bunların arasında Bloom sendromu (13), Fankoni anemisi, Ataksi-telanjiektazi ve Kseroderma pigmentosum bulunmaktadır. Kromozom frajilitesine bağlı bu hastalıkların arasında benzer ajanlara karşı görülen tepki farkları, muhtemelen DNA onarım sisteminin veya DNA hasarlarına karşı tepki sisteminin altında yatan bazı defektlerin olduğunu göstermektedir (5). Ayrıca, Cockayne sendromu, Werner sendromu, Duchenne ve Becker Musküler Distrofi, Kronik myeloid lösemi (69) ve Down sendromlu hastalarda KKD sıklığının anlamlı derecede arttığı bildirilmiştir
KKD, ilk olarak otoradyografi yöntemiyle gösterilmiştir. Daha sonra BrdU kullanılan teknik gelişmiştir (50). BrdU, DNA‘ daki Timin(T) analoğu olduğu için kültür ortamında T ile yer değiştirir ve replikasyon sırasında uzayan DNA zincirine girer. Bu süreç tamamlandığında, kromatiddeki DNA ipliklerinin her ikisinin BrdU içermesi açık renk, tek bir ipliğin BrdU içermesi koyu renk boyanmasına neden olmaktadır