Podstawy genetyki V. Interakcje genetyczne część 2. Genetyczne podstawy biologii systemów. Powstanie i ewolucja informacji genetycznej

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Podstawy genetyki V. Interakcje genetyczne część 2. Genetyczne podstawy biologii systemów. Powstanie i ewolucja informacji genetycznej"

Transkrypt

1 Podstawy genetyki V Interakcje genetyczne część 2. Genetyczne podstawy biologii systemów. Powstanie i ewolucja informacji genetycznej

2 2 Interakcje genetyczne

3 Interakcje Łagodzące (alleviating interactions) Fenotyp podwójnego mutanta lżejszy, niż przewidywany dla sumowania fenotypów mutantów pojedynczych Syntetyczne, pogarszające (synthetic, aggravating interactions) Fenotyp podwójnego mutanta cięższy, niż przewidywany dla sumowania fenotypów pojedynczych mutantów 3

4 Interakcje agodzące Supresja Fenotyp mutacji (a) znoszony przez mutację w innym genie (b) Podwójny mutant ab ma fenotyp dziki lub bliski dzikiemu Epistaza Fenotyp mutacji (a) maskowany przez mutację w innym genie (b) Podwójny mutant ab ma fenotyp taki sam, jak mutant b obecność mutacji b narzuca fenotyp niezależnie od allelu genu a 4

5 Epistaza (sensu stricte) Mutacje w jednym genie (epistatyczne) maskują fenotyp alleli innego genu (hipostatycznego) Z reguły wskazuje na funkcję w tym samym szlaku, może posłużyć do ustalenia kolejności procesów Zauważona jako czynnik zmieniający typowy rozkład 9:3:3:1 w krzyżówkach dwugenowych 5

6 Epistaza D. melanogaster mutanty barwy oka wt white vermillion Podwójny mutant white, vermillion ma oczy białe, nieodróżnialne od pojedynczego mutanta white Mutacje white epistatyczne względem vermillion (i wielu innych mutacji barwy oka 6

7 Epistaza wt white vermillion Drozopteryna jasnoczerwona, ommochromy brunatne Defekty szlaku drozopteryny oczy ciemnobrązowe Defekty szlaku ommochromów oczy jaskrawoczerwone (np. vermillion) Produkt genu white transport prekursorów barwników (guaniny i tryptofanu) do komórek zawiązka oka w zarodku 7

8 Epistaza Przy regulacji pozytywnej (i np. szlakach biosyntezy) mutacja elementu leżącego wyżej w szlaku będzie epistatyczna 8 Roth et al. Journal of Biology 2009, 8:35

9 Epistaza i szlaki regulatorowe Obecność mutantów o przeciwstawnym efekcie sugeruje regulację negatywną jednego z etapów szlaku mutacja tra epistatyczna Roth et al. Journal of Biology 2009, 8:35 9

10 Interakcje syntetyczne Syntetyczne wzmocnienie Fenotyp podwójnego mutanta silniejszy (lub nieoczekiwany) niż suma fenotypów pojedynczych mutacji Syntetyczna letalność Pojedyncze mutacje nie są letalne, podwójny mutant letalny Niekomplementacja niealleliczna (SSNC second-site non-complementation) Dwie recesywne mutacje a i b w podwójnej hetrozygocie dają fenotyp zmutowany 10

11 Syntetyczne wzmocnienie Nieoczekiwanie silny (synergistyczny) efekt połączenia dwóch mutacji np. mutacja a obniża tempo wzrostu o 10%, mutacja b o 20%, a w podwójnym mutancie obniżenie o 90% Skrajny przypadek: syntetyczna letalność Zwykle dotyczy alleli nullomorficznych lub hipomorficznych Łatwiejsza do badania w organizmach mających wegetatywną fazę haploidalną (np. drożdże) Inny wariant: SDL (synthetic dosage lethality) nadekspresja jednego genu ujawnia b. silny fenotyp w kontekście mutacji innego genu 11

12 Syntetyczne wzmocnienie W przypadku alleli null dotyczy szlaków działających równolegle Szlak A i B wykazują redundację, ale defekt obydwu jest letalny Boone et al. Nature Reviews Genetics, 2007 vol. 8 (6) pp

13 Syntetyczne wzmocnienie W przypadku alleli hipomorficznych może dotyczyć elementów tego samego szlaku 13 Boone et al. Nature Reviews Genetics, 2007 vol. 8 (6) pp. 437

14 SDL Syntetyczna letalność dawki (nadekspresji) synthetic dosage lethality Np. nadekspresja genu PHO4 jest letalna w kontekście delecji genu PHO85 PHO85 koduje kinazę białkową, ktorej substratem jest, m. in., produkt PHO4. Fosforylacja hamuje aktywność białka. Letalny efekt nadmiaru aktywnego białka Pho4p. 14

15 Poszukiwanie interakcji Interakcje dające się selekcjonować pozytywnie (np. supresje) można wykrywać stosując bezpośrednią selekcję (np. po mutagenezie albo po transformacji plazmidem wysokokopiowym) W niektorych organizmach modelowych (drożdże) możliwa systematyczna analiza interakcji dla wszystkich par genów cel: stworzenie kompletnej mapy interakcji Poszukiwanie interakcji syntetycznych: metody SGA i dslam 15

16 SGA Synthetic Gene Array Kolekcja delecji, krzyżowana z badanym genem Sporulacja, Selekcja haploidów MATa Selekcja pojedynczych i podwójnych mutantów 16 Boone et al. Nature Reviews Genetics, 2007 vol. 8 (6) pp. 437

17 Niekomplementacja niealleliczna Second-site non-complementation (SSNC) Mutacja a jest recesywna, mutacja b w innym genie też, ale podwójna heterozygota a/+ b/+ ma fenotyp mutanta 17

18 SSNC typu I Interakcja toksyczna Połączenie zmutowanych produktów genów daje produkt o toksycznych (antymorf) właściwościach, których nie mają pojedynczo Specyficzne dla alleli w obu genach Allele nie mogą być nullomorfami Bardzo rzadko spotykana Np. geny α i β tubuliny u drożdży 18

19 SSNC typu II Sekwestracja Białka A i B działają w kompleksie. Heterozygotyczna mutacja B (+/b) jest recesywna powstaje wystaczająca ilość kompleksu AB (50%) Antymorficzna mutacja A tworzy nieaktywny kompleks z produktem B. W heterozygocie (a/+) z dzikimi allelami B powstaje 50% prawidłowego kompleksu Połączenie heterozygoty (a/+) i (b/+) powoduje, że zmutowane białko A wyłapuje połowę z pozostałej połowy białka B- tylko 25% kompleksu aktywnego Specyficzna dla allelu a, allel b może być null 19

20 SSNC typu II Heterozygota B2t/+ dysponuje połową potrzebnej β-tubuliny (niezależnie od allelu B2t) Obecność mutanta nc sekwestruje jeszcze połowę tej puli w nieaktywny kompleks, zostaje 25% Delecja genu nc nie daje tego efektu połowa podjednostki α i połowa podjednostki β może bez przeszkód się łączyć dając 50% normalnego poziomu kompleksu 20

21 SSNC typu III Złożona haploinsuficjencja Nie wymaga interakcji fizycznej produktów genów Obniżenie aktywności genów A i B w heterozygotach pojedynczo nie daje efektu W podwójnej heterozygocie efekty obniżenia aktywności obu genów się sumują i pojawia się defekt Nie jest specyficzna wobec alleli, występuje też dla alleli null 21

22 Z ożona haploinsuficjencja (SSNC typu III) Geny nod i ncd u Drosophila w podwójnej heterozygocie defekt mejozy Systematyczne analizy u drożdży: Dla szczepu heterozygotycznego pod względem delecji genu aktyny znaleziono 208 innych heterozygotycznych delecji, które w połączeniu dawały defekty morfologii aktyny 22

23 Interakcje genetyczne a fizyczne Badania na skalę genomu i proteomu (wysokoprzepustowe) Np. u drożdży dla 1000 genów mapa z ok interakcji Dla pojedynczego genu nie będącego niezbędnym (defekt nie jest letalny) średnio 34 interakcje, dla genów niezbywalnych (essential) 5x więcej Globalna sieć (interaktom) powinna zatem mieć ~ interakcji Interakcje fizyczne i genetyczne rzadko się nakładają, choć częściej, niż przewidywano by dla pełnej losowości U drożdży ~1% 23

24 Interakcje genetyczne ujęcie systemowe Interakcje genetyczne wskazują na związki funkcji Mogą wiązać elementy tego samego szlaku/kompleksu, ale też różnych szlaków, powiązanych funkcją Zestaw interakcji (pozycja na mapie interaktomu genetycznego) może wskazywać na funkcję genu 24

25 Sieci Dwie własności sieci robustness (krzepkość) odporność na zaburzenie np. mutację jednego z elementów) evolvability potencjał zmienności Zależą od topologii sieci 25

26 Sieci biologiczne Sieć a) najmniej odporna na zaburzenia, sieć c) najbardziej W sieci a) najwięcej interakcji syntetycznych, w c) - najmniej Sieci biologiczne przypominają typ b) struktura hierarchiczna (scale-free) 26

27 Sieci biologiczne Przykładowa sieć dla 204 genów drożdżowych 27 Boone et al. Nature Reviews Genetics, 2007 vol. 8 (6) pp. 437

28 Sieci biologiczne Sieci interakcji biologicznych mają charakter hierarchiczny węzły centralne (hubs) z dużą liczbą połączeń węzły peryferyjne, z małą liczbą połączeń węzły centralne częściej odpowiadają genom niezbywalnym (których defekt jest letalny) Mały świat długość scieżki pomiędzy dwoma węzłami jest niewielka (3.3 u drożdży) Gęste otoczenia lokalne (sąsiedzi danego węzła często oddziałują ze sobą) Podobne właściwości ma np. Internet, sieci interakcji społecznych, liczba Erdősa wśród matematyków 28

29 Interakcje genetyczne a biologia systemów Badanie sieci interakcji funkcjonalnych na skalę całego organizmu to podstawa biologii systemów Interakcje genetyczne są ważnym elementem takiej sieci Może nawet bardziej, niż interakcje fizyczne Interakcje fizyczne identyfikują kompleksy, interakcje genetyczne mogą pokazać, w jakim kontekście te kompleksy funkcjonują Wszystkie dotychczasowe wyniki są bardzo niekompletne, nawet u drożdży Nie ma biologii systemów bez genetyki 29

30 30 Ewolucja informacji genetycznej

31 Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja)

32 Cząsteczki organiczne mog y powstać w atmosferze pierwotnej Ziemi Oparin, Haldane Miller, 1953

33 Co by o najpierw? Metabolizm (Oparin, Dyson) Replikacja (Eigen)

34 Świat RNA: metabolizm + replikacja RNA może wykazywać aktywność enzymatyczną (metabolizm)

35 RNA może tworzyć różne struktury

36 Świat RNA

37 Problemy świata RNA Ograniczona zdolność magazynowania informacji w pojedynczym replikatorze (ilość informacji możliwej do zakodowania jest odwrotnie proporcjonalna do częstości błędów relikacji granica Eigena) Samolubne RNA w sieci replikatorów Abiotyczna synteza RNA

38 Jak powsta a informacja genetyczna Powstają pierwsze nici RNA RNA replikuje RNA RNA katalizuje reakcje z udziałem aminokwasów RNA katalizuje tworzenie białek i DNA DNA przejmuje rolę materiału genetycznego

39 Kto naprawdę rządzi w komórce? DNA replikacja informacji genetycznej przekazywanie jej kolejnym pokoleniom RNA ekspresja i regulacja informacji genetycznej różne funkcje na różnych etapach

40 RNA w ekspresji genu Obraz klasyczny cetralna hipoteza ( dogmat ) mrna RNA informacyjny trna RNA transportujący (przenosi aminokwasy) rrna RNA rybosomalny

41 Inne role RNA Sortowanie białek w komórce

42 Inne role RNA Elementy systemu obróbki RNA snrna składanie mrna

43 Inne role RNA Elementy systemu obróbki RNA snorna obróbka rrna

44 RNA katalityczne omas Cech (1982) intron w Tetrahymena sam się wycina Nagroda Nobla 1989

45 RNA katalityczne Sidney Altman (1983) RNaza P (enzym tnący prekursory trna) składa sie z białka i RNA, to RNA jest katalizatorem Nagroda Nobla 1989

46 RNA syntetyzuje bia ko

47 Co potrafią rybozymy? Cięcie RNA, cięcie DNA Ligacja (łączenie) cząsteczek RNA Tworzenie wiązania peptydowego Rybozymy selekcjonowane in vitro potrafią też polimeryzować RNA fosforylować RNA i DNA alkilować i aminoacylować RNA tworzyć i przecinać wiązania amidowe i glikozydowe dołączać kationy metali do grup porfirynowych

48 RNA jako elementy regulacyjne XIST inaktywacja chromosomu X sirna, mirna, strna itd... - małe cząsteczki RNA regulujące działanie genów

49 Od świata RNA do pierwszych organizmów Świat RNA Wczesny świat RNA (trna, rybozymy) Proto-rybosomy (proto-rrna, snorna, snrna) Świat RNP Początki syntezy białek katalizatory RNP Katalizatory białkowe, translacja Świat DP DNA komórki Ostatni wspólny przodek Uproszczenie struktury i regulacji proto-eukarionty Endosymbioza prokarionty eukarionty

50 Historia życia na Ziemi 50

51 Drzewo ewolucyjne życia?

52 Powstanie mitochondriów i chloroplastów - endosymbioza

53 Biologia ewolucyjna? Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution Theodosius Dobzhansky ( )

54 Biologia ewolucyjna? Wiêęc ja ju ż 40 przesz³ło lat mówiêę proz¹ą, nie maj¹ąc o tym najmniejszego pojêęcia! Molière Każdy biolog korzysta z teorii ewolucji, nawet jeżeli nie zdaje sobie z tego sprawy!

55 Pierwsza synteza Darwinizm + genetyka klasyczna + genetyka populacji Syntetyczna teoria ewolucji Mutacje jako podstawa zmienności ewolucyjnej W populacjach naturalnych występują rozmaite allele wielu genów, nowe powstają w wyniku mutacji Ewolucja jako zmiany częstości alleli w populacji

56 Pierwsza synteza 4 główne siły ewolucji Mutacje Przepływ genów Dobór naturalny Dryf genetyczny

57 Druga synteza Darwinizm + genetyka molekularna ewolucja molekularna Molekularne mechanizmy ewolucji Jak zachodzą zmiany sekwencji DNA (i białek), jak ewoluują genomy Jak działa dobór naturalny na poziomie sekwencji Genetyczna kontrola rozwoju w ewolucji ( evo-devo ) Ewolucja molekularna jako narzędzie do poznawania funkcji genów i genomów

58 Podobieństwo i homologia Homologia: podobieństwo wynikające ze wspólnego pochodzenia ewolucyjnego cecha odziedziczona od wspólnego przodka

59 Podobieństwo i homologia sekwencji Przy dostatecznie dużym podobieństwie można założyć, że sekwencje są homologiczne Podobne struktury przestrzenne i/lub funkcje mogą być determinowane przez różne sekwencje Liczba możliwych sekwencji aminokwasowych o nietrywialnej długości jest gigantyczna Na poziomie sekwencji praktycznie nie stwierdza się konwergencji, homoplazje są przypadkowe

60 Rozmiary genomów 60

61 Rozmiary genomów i liczba genów 61

62 Skąd się biorą nowe geny Liczba genów w trakcie ewolucji wzrasta Jak powstaje nowa informacja (nowe geny)? 62

63 Paralogi i ortologi Paralogi geny homologiczne w tym samym genomie, powstałe w wyniku duplikacji genu - np. α-globina i β- globina człowieka Ortologi geny homologiczne powstałe w wyniku specjacji, pochodzące od genu u wspólnego przodka np. α-globina człowieka i α-globina myszy

64 Nowe geny powstają dzięki duplikacji DNA Duplikacje wewnątrz genu Tasowanie eksonów Duplikacje całych genów Duplikacje fragmentów i całych chromosomów (aneuploidia) Duplikacje genomu (poliploidia, hipoteza 2R)

65 Duplikacje T.A. Brown. Genomy III, PWN 2009

66 Duplikacje wewnątrz genu Delecja Pierwotny gen trypsynogenu duplikacje + dodana sekwencja Wewnętrzne duplikacje Thr Ala Ala Gly Dodana: Gly Gen glikoproteiny chroniącej przed zimnem Dissostichus mawsoni

67 Ewolucja globin

68 Ewolucja genów opsyn

69 Ewolucja widzenia kolorów

70 Geny HOX regulatory rozwoju

71 Ewolucja genów HOX Dzięki duplikacjom genów HOX wyewoluowały bardziej złożone plany ciała

72 Bia ka sk adają się z domen T.A. Brown. Genomy III, PWN 2009 Granice domen i eksonów często się pokrywają

73 Tasowanie eksonów i domen T.A. Brown. Genomy III, PWN 2009

74 Wspólne motywy w różnych genach Możemy stawiać hipotezy dotyczące funkcji nieznanych białek na podstawie motywów znajdowanych w sekwencji. Podstawa większości współczesnych badań biochemicznych!!

75 Homologia genów jako źród o informacji Duplikacje paralogiczne są źródłem nowych genów i nowych funkcji, ale często działających na podobnej zasadzie Np. poszukiwanie nowych enzymów o funkcji zbliżonej do już znanych Geny ortologiczne z reguły (choć nie zawsze) zachowują funkcję organizmy modelowe wnioskowanie o funkcji genów na podstawie badań nad innymi organizmami np myszy, a nawet drożdże jako modele do badania chorób człowieka

76 Ewolucja sekwencji i dobór naturalny 76

77 Mutacje a różnice sekwencji wg. Li & Graur, et al., 1991

78 Tempo zmian sekwencji bia ka Jednostka PAM (Percentage Accepted Mutations): 1 zaakceptowana zmiana/ 100 aminokwasów Granica istotnej homologii 80% Różnice sekwencji 60% 40% 20% PAM

79 Mutacje a różnice w sekwencji Różnice sekwencji między gatunkami Polimorfizm wewnątrzpopulacyjny Obserwowane są jako różnice te mutacje, które utrwaliły się w populacji całkowicie lub częściowo (polimorfizmy wewnątrzpopulacyjne)

80 Mutacje Szkodliwe są szybko eliminowane przez dobór negatywny (oczyszczający) Neutralne nie wpływają na funkcję produktu, nie podlegają selekcji Korzystne są szybko utrwalane w populacji przez dodatni dobór naturalny

81 Teoria neutralna (Kimury) Większość obserwowanych różnic w sekwencjach, zarówno wewnątrzpopulacyjnych, jak i międzygatunkowych to mutacje neutralne, utrwalane przez dryf genetyczny Mutacje niekorzystne są eliminowane i nie obserwujemy ich (modyfikacja mutacje prawie neutralne nie są w pełni eliminowane i mogą się w pewnych warunkach utrwalać) Mutacje korzystne są bardzo rzadkie, mają znaczenie ale w analizach ilościowych są pomijalne

82 Neodarwinizm (ortodoksyjny) Głównym źródłem różnic między sekwencjami jest dobór naturalny

83 Teoria neutralna jest zbytnim uproszczeniem, podobnie jak ortodoksyjny selekcjonizm Mutacje neutralne stanowią większość, ale mutacje podlegające doborowi nie są w większości sekwencji pomijalne Niektóre sekwencje ewoluują w sposób bliższy modelowi neutralnemu, w innych wyraźne jest działanie doboru

84 Tempo zmian bia ka jest kszta towane przez dobór naturalny Tzw. sekwencje zachowawcze (konserwowane) zmieniają się powoli, zmiany eliminowane przez dobór sekwencje o kluczowej i niezmiennej funkcji Sekwencje o mniej znaczącej lub zmieniającej się w toku ewolucji funkcji zmieniają się szybciej

85 Tempo zmian jednostka: PAM/10 8 lat Jednostka czasu ewolucyjnego: ile lat (w milionach, 10 6 ) potrzeba do utrwalenia 1 mutacji/100 aa (1 PAM)

86 Zegar molekularny Jeżeli teoria neutralna jest prawdziwa to tempo zmian zależy jedynie od działania doboru negatywnego Tempo zmian będzie różne dla różnych sekwencji ale takie samo w różnych gałęziach drzewa dla danej sekwencji

87 Czy istnieje zegar molekularny? Nie istnieje globalny zegar prawdziwy we wszystkich gałęziach drzewa dla danej sekwencji Można znaleźć zegary lokalne tempo zmian jest równomierne dla danej sekwencji w określonej grupie organizmów

88 Jak szukać śladów dzia ania doboru Większość sekwencji genów zmienia się jednostajnie, w tempie wyznaczanym przez eliminację mutacji niekorzystnych zegar molekularny Odstępstwa od jednostajnego tempa w określonej gałęzi dobór specyficzny dla tej gałęzi Orangutan Goryl Szympans Człowiek Orangutan Goryl Szympans Człowiek Orangutan Goryl Szympans Człowiek Równomierne tempo zmian Przyspieszone zmiany Spowolnione zmiany

89 Gen mowy Rzadka choroba dziedziczna objawiająca się zaburzeniami mowy, niezdolnością do tworzenia struktur składniowych i gramatycznych. Gen FOXP2

90 FOXP2 szybka ewolucja Enard et al. (2002) Nature 418,

91 MYH16 Jedna z form łańcucha ciężkiego miozyny Mutacja ok. 2,5 mln lat temu związek z ewolucją kształtu czaszki osłabienie mięśni szczęki, zmniejszenie twarzoczaszki, wzrost mózgoczaszki

92 Gen mikrocefaliny Mikrocefalia Chory 13 lat Zdrowy 11 lat Kouprina et al., PLoS Biology, 2004, 5:E126 Szybka ewolucja genu u człowieka

93 Geny cz owieczeństwa? Nie ma jednego, czy kilku genów człowieczeństwa Za różnice między ludźmi a innymi gatunkami odpowiada kumulacja wielu, pozornie niewielkich, różnic Niewielkie zmiany sekwencji mogą pociągać znaczne zmiany fenotypowe Istotne są też różnice na poziomie regulacji trudniejsze do zbadania

94 Medycyna ewolucyjna

95 Medycyna ewolucyjna Dlaczego chorujemy? Przyczyny bezpośrednie Bo zainfekował nas wirus, bo złamaliśmy nogę itp. Przyczyny pierwotne Wyścig ewolucyjny pasożytów i gospodarzy Dlaczego nasze ciało jest zbudowane tak a nie inaczej ewolucyjne kompromisy Historia ewolucji naszych przodków a przystosowanie do współczesnego środowiska Nowotwór jako proces ewolucyjny Dlaczego się starzejemy?

96 Wyścigi z patogenami Sekwencje genów kodujących białka układu odpornościowego należą do najszybciej zmieniających się w ewolucji Sekwencje białek wirusów, bakterii itp. też szybko się zmieniają Szukając tych obszarów sekwencji, które zmieniają się najszybciej możemy wskazać, które białka powinny być celem dla leków, który szczep wirusa będzie najgroźniejszy itp. Bakterie i wirusy szybko uodparniają się na leki

97 Szczepionki przeciw grypie Każdego roku powstaje wiele (ok ) różnych wariantów wirusa. Trzeba przewidzieć, który z nich będzie zagrożeniem w następnym sezonie, żeby przygotować szczepionkę Analiza ewolucyjna wskazała 18 kodonów w genie kodującym hemaglutyninę wirusa, które podlegają silnemu działaniu doboru dodatniego Ten ze szczepów, u którego jest najwięcej zmian w tych kodonach najprawdopodobniej będzie źródłem następnej infekcji Trafność: 9 na11 = 0,818

98 Ewolucyjna medycyna mitochondrialna Niektóre polimorfizmy mtdna mają znaczenie selekcyjne Warianty zaadoptowane do zimnego klimatu: słabsze sprzężenie OXPHOS z wytwarzaniem ATP, część energii gradientu protonowego rozpraszana w postaci ciepła Warianty zaadoptowane do ciepłego klimatu: wydajne sprzężenie OXPHOS z wytwarzaniem ATP, optymalne wykorzystanie energii z pokarmu

99 Adaptacje mtdna konsekwencje Ciepły klimat Silne sprzężenie OXPHOS z wytwarzaniem ATP Wydajne wykorzystanie kalorii z pokarmu W połączeniu z wysokokaloryczną dietą zwiększone wytwarzanie ROS Krótszy czas życia Podatność na choroby degeneracyjne (np. AD), cukrzycę. Zimny klimat Słabsze sprzężenie OXPHOS z wytwarzaniem ATP Mniej wydajne wykorzystywanie kalorii z pokarmu, termogeneza Mniejsze wytwarzanie ROS przy diecie wysokokalorycznej Długowieczność Mniejsza zapadalność na choroby degeneracyjne (AD, PD, cukrzyca). Mniejsza zapadalność na choroby związane z defektami OXPHOS (np. LHON). Większa zapadalność na choroby związane z defektami OXPHOS (np. LHON).

Ewolucja informacji genetycznej

Ewolucja informacji genetycznej 1 Ewolucja informacji genetycznej Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) Cząsteczki organiczne mog y powstać w atmosferze pierwotnej Ziemi Oparin, Haldane Miller, 1953 Co by o najpierw?

Bardziej szczegółowo

Podstawy genetyki V. Interakcje genetyczne część 2. Genetyczne podstawy biologii systemów. Powstanie i ewolucja informacji genetycznej

Podstawy genetyki V. Interakcje genetyczne część 2. Genetyczne podstawy biologii systemów. Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Podstawy genetyki V Interakcje genetyczne część 2. Genetyczne podstawy biologii systemów. Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Haploinsuficjencja warunkowa Anemia sierpowata Mutacje w genie β-globiny

Bardziej szczegółowo

Interakcje genetyczne II. Genetyczne podstawy biologii systemów

Interakcje genetyczne II. Genetyczne podstawy biologii systemów Interakcje genetyczne II Genetyczne podstawy biologii systemów 1 Interakcja genetyczna } Fenotyp podwójnego mutanta AB nie jest sumą fenotypów mutacji A i B } Dla ujęcia ilościowego wymagana jest liczbowa

Bardziej szczegółowo

Ewolucja informacji genetycznej

Ewolucja informacji genetycznej 1 Ewolucja informacji genetycznej Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) Cząsteczki organiczne mogły powstać w atmosferze pierwotnej Ziemi Oparin, Haldane Miller, 1953 Co było najpierw?

Bardziej szczegółowo

Interakcje genetyczne. Genetyczne podstawy biologii systemów

Interakcje genetyczne. Genetyczne podstawy biologii systemów Interakcje genetyczne Genetyczne podstawy biologii systemów 1 Interakcja genetyczna } Fenotyp podwójnego mutanta AB nie jest złożeniem fenotypów mutacji A i B } Dla ujęcia ilościowego wymagana jest liczbowa

Bardziej szczegółowo

Interakcje genetyczne. Genetyczne podstawy biologii systemów

Interakcje genetyczne. Genetyczne podstawy biologii systemów Interakcje genetyczne Genetyczne podstawy biologii systemów Interakcja genetyczna Fenotyp podwójnego mutanta AB nie jest prostą konsekwencją fenotypów mutacji A i B Dla ujęcia ilościowego wymagana jest

Bardziej szczegółowo

Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją).

Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją). Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją). Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) 2 Cząsteczki organiczne mog y powstać w atmosferze pierwotnej

Bardziej szczegółowo

Teoria ewolucji. Losy gatunków: specjacja i wymieranie. Podstawy ewolucji molekularnej

Teoria ewolucji. Losy gatunków: specjacja i wymieranie. Podstawy ewolucji molekularnej Teoria ewolucji. Losy gatunków: specjacja i wymieranie. Podstawy ewolucji molekularnej Specjacja } Pojawienie się bariery reprodukcyjnej między populacjami dające początek gatunkom } Specjacja allopatryczna

Bardziej szczegółowo

Genetyka dla (trochę) zaawansowanych III. Interakcje genetyczne II, dziedziczenie wieloczynnikowe

Genetyka dla (trochę) zaawansowanych III. Interakcje genetyczne II, dziedziczenie wieloczynnikowe Genetyka dla (trochę) zaawansowanych III Interakcje genetyczne II, dziedziczenie wieloczynnikowe Interakcje Łagodzące (alleviating interactions) Fenotyp podwójnego mutanta lżejszy, niż przewidywany dla

Bardziej szczegółowo

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) 2 Cząsteczki organiczne mogły powstać w atmosferze pierwotnej Ziemi Oparin, Haldane Miller, 1953 3 (A)biogeneza

Bardziej szczegółowo

Mechanizmy zmienności ewolucyjnej. Podstawy ewolucji molekularnej.

Mechanizmy zmienności ewolucyjnej. Podstawy ewolucji molekularnej. Mechanizmy zmienności ewolucyjnej Podstawy ewolucji molekularnej. Mechanizmy ewolucji } Generujące zmienność } mutacje } rearanżacje genomu } horyzontalny transfer genów } Działające na warianty wytworzone

Bardziej szczegółowo

Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna

Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna Zmienność ewolucyjna Ewolucja molekularna Mechanizmy ewolucji Generujące zmienność mutacje rearanżacje genomu horyzontalny transfer genów! Działające na warianty wytworzone przez zmienność dobór naturalny

Bardziej szczegółowo

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych! Życie = ewolucja! Powstanie życia z materii

Bardziej szczegółowo

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych Życie = ewolucja Powstanie życia z materii nieożywionej

Bardziej szczegółowo

Interakcje genetyczne

Interakcje genetyczne Podstawy genetyki V Interakcje genetyczne część 2. Genetyczne podstawy biologii systemów. Genetyczne podstawy rozwoju. Powstanie i ewolucja informacji genetycznej 2 Interakcje genetyczne Interakcje } Łagodzące

Bardziej szczegółowo

Mutacje w ujęciu genetycznym. Dominacja i recesywność

Mutacje w ujęciu genetycznym. Dominacja i recesywność Mutacje w ujęciu genetycznym Dominacja i recesywność Dominacja i recesywność Dominacja i recesywność to pojęcia względne dany allel może być dominujący względem jednego, a recesywny względem innego allelu

Bardziej szczegółowo

Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach

Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach Ewolucja człowieka Ślady w ziemi i ślady w genach 1 Złożone zagadki } } Odnaleziono wiele skamieniałości naczelnych, różne gatunki w tym samym czasie Trudno ustalić relacje między nimi } Przodkowie, czy

Bardziej szczegółowo

Genomika funkcjonalna. Wielkoskalowe analizy genetyczne

Genomika funkcjonalna. Wielkoskalowe analizy genetyczne Genomika funkcjonalna Wielkoskalowe analizy genetyczne Materiały z prezentacji http://www.igib.uw.edu.pl/ Genomika funkcjonalna Kolejny po poznaniu sekwencji (struktury) genomu etap Poznanie funkcji wszystkich

Bardziej szczegółowo

Genomika funkcjonalna. Wielkoskalowe analizy genetyczne

Genomika funkcjonalna. Wielkoskalowe analizy genetyczne Genomika funkcjonalna Wielkoskalowe analizy genetyczne Materiały z prezentacji http://www.igib.uw.edu.pl/ Genomika funkcjonalna Kolejny po poznaniu sekwencji (struktury) genomu etap Poznanie funkcji wszystkich

Bardziej szczegółowo

Dziedziczenie wieloczynnikowe. Problem przewidywalności

Dziedziczenie wieloczynnikowe. Problem przewidywalności Dziedziczenie wieloczynnikowe Problem przewidywalności Cechy wieloczynnikowe a mendlowskie Mendlowskie Wieloczynnikowe Proste dziedziczenie, allele pojedynczych genów, wysoka penetracja Złożone dziedziczenie:

Bardziej szczegółowo

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej

Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Powstanie i ewolucja informacji genetycznej Literatura Brown, r. 18 Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych Życie = ewolucja Powstanie

Bardziej szczegółowo

Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach

Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach Ewolucja człowieka Ślady w ziemi i ślady w genach!1 !2 !3 Nie taka prosta historia } mtdna współczesnych Europejczyków różni się od mtdna Europejczyków sprzed 10 000 lat } fala migracji neolitycznej (~

Bardziej szczegółowo

Badanie doboru naturalnego na poziomie molekularnym

Badanie doboru naturalnego na poziomie molekularnym Badanie doboru naturalnego na poziomie molekularnym Podstawy ewolucji molekulanej Jak ewoluują sekwencje Zmiany genetyczne w ewolucji Mutacje tworzą nowe allele genów Inwersje zmieniają układ genów na

Bardziej szczegółowo

Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna

Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna Zmienność ewolucyjna Ewolucja molekularna Mechanizmy ewolucji Generujące zmienność mutacje rearanżacje genomu horyzontalny transfer genów Działające na warianty wytworzone przez zmienność dobór naturalny

Bardziej szczegółowo

Genomika funkcjonalna. Wielkoskalowe analizy genetyczne

Genomika funkcjonalna. Wielkoskalowe analizy genetyczne Genomika funkcjonalna Wielkoskalowe analizy genetyczne Materiały z prezentacji http://www.igib.uw.edu.pl/ Genomika funkcjonalna Kolejny po poznaniu sekwencji (struktury) genomu etap Poznanie funkcji wszystkich

Bardziej szczegółowo

Dopasowanie sekwencji (sequence alignment)

Dopasowanie sekwencji (sequence alignment) Co to jest alignment? Dopasowanie sekwencji (sequence alignment) Alignment jest sposobem dopasowania struktur pierwszorzędowych DNA, RNA lub białek do zidentyfikowanych regionów w celu określenia podobieństwa;

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Budowa rybosomu Translacja

Bardziej szczegółowo

Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach

Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach Ewolucja człowieka Ślady w ziemi i ślady w genach Migracje z Afryki Wnioski Model OAR zasadniczo utrzymany, ale nie taki prosty, jak się zdawało Mogło dochodzić do krzyżowania się migrantów z populacjami

Bardziej szczegółowo

Mutacje i interakcje genetyczne. Mutacje w ujęciu genetycznym. Interakcje genetyczne. Genetyczne podstawy biologii systemów - interaktomika.

Mutacje i interakcje genetyczne. Mutacje w ujęciu genetycznym. Interakcje genetyczne. Genetyczne podstawy biologii systemów - interaktomika. Mutacje i interakcje genetyczne Mutacje w ujęciu genetycznym. Interakcje genetyczne. Genetyczne podstawy biologii systemów - interaktomika. Mutacja Trwała, przekazywana przy replikacji zmiana sekwencji

Bardziej szczegółowo

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek Podstawy ewolucji molekularnej Ewolucja sekwencji DNA i białek Zmiany genetyczne w ewolucji } Mutacje } tworzą nowe allele genów } Inwersje } zmieniają układ genów na chromosomach } mogą uniemożliwić rekombinację

Bardziej szczegółowo

plezjomorfie: podobieństwa dziedziczone po dalszych przodkach (c. atawistyczna)

plezjomorfie: podobieństwa dziedziczone po dalszych przodkach (c. atawistyczna) Podobieństwa pomiędzy organizmami - cechy homologiczne: podobieństwa wynikające z dziedziczenia - apomorfie: podobieństwa dziedziczone po najbliższym przodku lub pojawiająca się de novo (c. ewolucyjnie

Bardziej szczegółowo

Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna

Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna Zmienność ewolucyjna Ewolucja molekularna Mechanizmy ewolucji Generujące zmienność mutacje rearanżacje genomu horyzontalny transfer genów Działające na warianty wytworzone przez zmienność dobór naturalny

Bardziej szczegółowo

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek Podstawy ewolucji molekularnej Ewolucja sekwencji DNA i białek Zmiany genetyczne w ewolucji Mutacje tworzą nowe allele genów Inwersje zmieniają układ genów na chromosomach mogą uniemożliwić rekombinację

Bardziej szczegółowo

Geny i działania na nich

Geny i działania na nich Metody bioinformatyki Geny i działania na nich prof. dr hab. Jan Mulawka Trzy królestwa w biologii Prokaryota organizmy, których komórki nie zawierają jądra, np. bakterie Eukaryota - organizmy, których

Bardziej szczegółowo

Ewolucja człowieka. Ślady pozostawione w genach

Ewolucja człowieka. Ślady pozostawione w genach Ewolucja człowieka Ślady pozostawione w genach Złożone zagadki } } Odnaleziono wiele skamieniałości naczelnych, różne gatunki w tym samym czasie Trudno ustalić relacje między nimi } Przodkowie, czy boczne

Bardziej szczegółowo

Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej

Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej Seminarium 1 część 1 Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej Genom człowieka Genomem nazywamy całkowitą ilość DNA jaka

Bardziej szczegółowo

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie. Teoria ewolucji Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie. Informacje Kontakt: Paweł Golik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego 5A pgolik@igib.uw.edu.pl Informacje, materiały: http://www.igib.uw.edu.pl/

Bardziej szczegółowo

Biologia molekularna z genetyką

Biologia molekularna z genetyką Biologia molekularna z genetyką P. Golik i M. Koper Konwersatorium 2: Analiza genetyczna eukariontów Drosophilla melanogaster Makrokierunek: Bioinformatyka i Biologia Systemów; 2016 Opracowano na podstawie

Bardziej szczegółowo

Mutacje i interakcje genetyczne. Ujęcie funkcjonalne

Mutacje i interakcje genetyczne. Ujęcie funkcjonalne Mutacje i interakcje genetyczne Ujęcie funkcjonalne Terminologia Mutacje utraty funkcji (loss-of-function) nullomorfy i hipomorfy w klasyfikacji Müllera Mutacje nabycia funkcji (gain-of-function) neomorfy

Bardziej szczegółowo

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany 1 2 3 Drożdże są najprostszymi Eukariontami 4 Eucaryota Procaryota 5 6 Informacja genetyczna dla każdej komórki drożdży jest identyczna A zatem każda komórka koduje w DNA wszystkie swoje substancje 7 Przy

Bardziej szczegółowo

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie. Teoria ewolucji Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie. Ewolucja Znaczenie ogólne: zmiany zachodzące stopniowo w czasie W biologii ewolucja biologiczna W astronomii i kosmologii ewolucja gwiazd i wszechświata

Bardziej szczegółowo

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek Podstawy ewolucji molekularnej Ewolucja sekwencji DNA i białek Podręczniki Populacja Grupa krzyżujących się ze sobą osobników oraz ich potomstwo Zbiór wszystkich alleli populacji pula genowa Najprostszy

Bardziej szczegółowo

Ewolucjonizm NEODARWINIZM. Dr Jacek Francikowski Uniwersyteckie Towarzystwo Naukowe Uniwersytet Śląski w Katowicach

Ewolucjonizm NEODARWINIZM. Dr Jacek Francikowski Uniwersyteckie Towarzystwo Naukowe Uniwersytet Śląski w Katowicach Ewolucjonizm NEODARWINIZM Dr Jacek Francikowski Uniwersyteckie Towarzystwo Naukowe Uniwersytet Śląski w Katowicach Główne paradygmaty biologii Wspólne początki życia Komórka jako podstawowo jednostka funkcjonalna

Bardziej szczegółowo

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek Podstawy ewolucji molekularnej Ewolucja sekwencji DNA i białek Egzamin: 29.01.2018 16:00, sala 9B Pierwsza synteza Ewolucja jako zmiany częstości alleli w populacji Mutacje jako źródło nowych alleli Dobór

Bardziej szczegółowo

Ewolucja i zmienność cz owieka. Droga do medycyny ewolucyjnej

Ewolucja i zmienność cz owieka. Droga do medycyny ewolucyjnej Ewolucja i zmienność cz owieka Droga do medycyny ewolucyjnej 1 2 Ewolucja i historia cz owieka Gibon Orangutan Goryl Bonobo Szympans Człowiek Szympans Goryl Człowiek Orangutan Gibon Makak milionów lat

Bardziej szczegółowo

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Podstawy biologii Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Materiał genetyczny Materiałem genetycznym są kwasy nukleinowe Materiałem genetycznym organizmów komórkowych jest kwas deoksyrybonukleinowy

Bardziej szczegółowo

Teoria ewolucji. Podstawy wspólne pochodzenie.

Teoria ewolucji. Podstawy wspólne pochodzenie. Teoria ewolucji. Podstawy wspólne pochodzenie. Ewolucja biologiczna } Znaczenie ogólne: } proces zmian informacji genetycznej (częstości i rodzaju alleli), } które to zmiany są przekazywane z pokolenia

Bardziej szczegółowo

Mutacje Interakcje genetyczne I

Mutacje Interakcje genetyczne I 1 Mutacje Interakcje genetyczne I Powstawanie mutacji - teorie } Spontaniczne } powstają przypadkowo, środowisko może wpływać na częstość (np. mutageny) mutacji, ale nie na to, w którym genie zachodzą

Bardziej szczegółowo

Podstawy genetyki. Genetyka klasyczna, narzędzia badawcze genetyki

Podstawy genetyki. Genetyka klasyczna, narzędzia badawcze genetyki Podstawy genetyki Genetyka klasyczna, narzędzia badawcze genetyki Podręczniki } Podstawy biologii molekularnej L.A. Allison } Genomy TA Brown, wyd. 3 } Genetyka molekularna P Węgleński (red.), wyd. 2 2

Bardziej szczegółowo

Genetyka i reszta świata. Medycyna, biotechnologia, bioetyka i przyszłość człowieka

Genetyka i reszta świata. Medycyna, biotechnologia, bioetyka i przyszłość człowieka Genetyka i reszta świata Medycyna, biotechnologia, bioetyka i przyszłość człowieka Medycyna ewolucyjna 2 Medycyna ewolucyjna } Dlaczego chorujemy? } Przyczyny bezpośrednie } Bo zainfekował nas wirus, bo

Bardziej szczegółowo

Mutacje Interakcje genetyczne I

Mutacje Interakcje genetyczne I Mutacje Interakcje genetyczne I Powstawanie mutacji - teorie Spontaniczne powstają przypadkowo, środowisko może wpływać na częstość (np. mutageny) mutacji, ale nie na to, w którym genie zachodzą Indukowane

Bardziej szczegółowo

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II 10 października 2013: Elementarz biologii molekularnej www.bioalgorithms.info Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II Komórka: strukturalna i funkcjonalne jednostka organizmu żywego Jądro komórkowe: chroniona

Bardziej szczegółowo

Pamiętając o komplementarności zasad azotowych, dopisz sekwencję nukleotydów brakującej nici DNA. A C C G T G C C A A T C G A...

Pamiętając o komplementarności zasad azotowych, dopisz sekwencję nukleotydów brakującej nici DNA. A C C G T G C C A A T C G A... 1. Zadanie (0 2 p. ) Porównaj mitozę i mejozę, wpisując do tabeli podane określenia oraz cyfry. ta sama co w komórce macierzystej, o połowę mniejsza niż w komórce macierzystej, gamety, komórki budujące

Bardziej szczegółowo

Wykład 14 Biosynteza białek

Wykład 14 Biosynteza białek BIOCHEMIA Kierunek: Technologia Żywności i Żywienie Człowieka semestr III Wykład 14 Biosynteza białek WYDZIAŁ NAUK O ŻYWNOŚCI I RYBACTWA CENTRUM BIOIMMOBILIZACJI I INNOWACYJNYCH MATERIAŁÓW OPAKOWANIOWYCH

Bardziej szczegółowo

Geny, a funkcjonowanie organizmu

Geny, a funkcjonowanie organizmu Geny, a funkcjonowanie organizmu Wprowadzenie do genów letalnych Geny kodują Białka Kwasy rybonukleinowe 1 Geny Występują zwykle w 2 kopiach Kopia pochodząca od matki Kopia pochodząca od ojca Ekspresji

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Program wykładu 1. Jakie

Bardziej szczegółowo

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Podstawy biologii Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Zarys biologii molekularnej genu Podstawowe procesy genetyczne Replikacja powielanie informacji Ekspresja wyrażanie (realizowanie funkcji)

Bardziej szczegółowo

6. Z pięciowęglowego cukru prostego, zasady azotowej i reszty kwasu fosforowego, jest zbudowany A. nukleotyd. B. aminokwas. C. enzym. D. wielocukier.

6. Z pięciowęglowego cukru prostego, zasady azotowej i reszty kwasu fosforowego, jest zbudowany A. nukleotyd. B. aminokwas. C. enzym. D. wielocukier. ID Testu: F5679R8 Imię i nazwisko ucznia Klasa Data 1. Na indywidualne cechy danego osobnika ma (maja) wpływ A. wyłacznie czynniki środowiskowe. B. czynniki środowiskowe i materiał genetyczny. C. wyłacznie

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ 1. Gen to odcinek DNA odpowiedzialny

Bardziej szczegółowo

Zgodnie z tzw. modelem interpunkcji trna, cząsteczki mt-trna wyznaczają miejsca

Zgodnie z tzw. modelem interpunkcji trna, cząsteczki mt-trna wyznaczają miejsca Tytuł pracy: Autor: Promotor rozprawy: Recenzenci: Funkcje białek ELAC2 i SUV3 u ssaków i ryb Danio rerio. Praca doktorska wykonana w Instytucie Genetyki i Biotechnologii, Wydział Biologii UW Lien Brzeźniak

Bardziej szczegółowo

Wykład Bioinformatyka 2012-09-24. Bioinformatyka. Wykład 7. E. Banachowicz. Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM. Ewolucyjne podstawy Bioinformatyki

Wykład Bioinformatyka 2012-09-24. Bioinformatyka. Wykład 7. E. Banachowicz. Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM. Ewolucyjne podstawy Bioinformatyki Bioinformatyka Wykład 7 E. Banachowicz Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM http://www.amu.edu.pl/~ewas 1 Plan Bioinformatyka Ewolucyjne podstawy Bioinformatyki Filogenetyka Bioinformatyczne narzędzia

Bardziej szczegółowo

Podstawy biologii. Informacja, struktura i metabolizm.

Podstawy biologii. Informacja, struktura i metabolizm. Podstawy biologii Informacja, struktura i metabolizm. Informacje Kontakt: Paweł Golik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego 5A pgolik@igib.uw.edu.pl Informacje, materiały: http://www.igib.uw.edu.pl/

Bardziej szczegółowo

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Podstawy biologii Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Historia } Selekcja w hodowli zwierząt, co najmniej 10 000 lat temu } Sztuczne zapłodnienie (np. drzewa daktylowe) 1000 lat temu } Podobne

Bardziej szczegółowo

Genetyka i reszta świata. Medycyna, biotechnologia, bioetyka i przysz ość cz owieka

Genetyka i reszta świata. Medycyna, biotechnologia, bioetyka i przysz ość cz owieka Genetyka i reszta świata Medycyna, biotechnologia, bioetyka i przysz ość cz owieka 1 Medycyna ewolucyjna Medycyna ewolucyjna Dlaczego chorujemy? Przyczyny bezpośrednie Bo zainfekował nas wirus, bo złamaliśmy

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Choroby genetyczne o złożonym

Bardziej szczegółowo

Plan wykładów z genetyki ogólnej

Plan wykładów z genetyki ogólnej Plan wykładów z genetyki ogólnej 01 Metody genetyki klasycznej 02 Metody analizy DNA 03 Metody analizy genomu 04 Genomy prokariontów 05 Genomy eukariontów 06 Zmienność genomów w populacjach 07 Genomy a

Bardziej szczegółowo

o cechach dziedziczonych decyduje środowisko, a gatunki mogą łatwo i spontanicznie przechodzić jedne w drugie

o cechach dziedziczonych decyduje środowisko, a gatunki mogą łatwo i spontanicznie przechodzić jedne w drugie Iwan Miczurin (1855-1935) Trofim Denisowicz Łysenko (1898-1976) przy interwencji człowieka możliwe jest zmuszenie każdej formy zwierzęcia lub rośliny do znacznie szybszych zmian, w kierunku pożądanym przez

Bardziej szczegółowo

Zmienność populacji człowieka. Zróżnicowane genetyczne człowieka współczesnego. Polimorfizmy i asocjacje

Zmienność populacji człowieka. Zróżnicowane genetyczne człowieka współczesnego. Polimorfizmy i asocjacje Zmienność populacji człowieka Zróżnicowane genetyczne człowieka współczesnego. Polimorfizmy i asocjacje 1 Zmienność genetyczna człowieka } Różnice w sekwencjach (geny, obszary niekodujące) } Różnice liczby

Bardziej szczegółowo

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS KOLOKWIA; 15% KOLOKWIA-MIN; 21% WEJŚCIÓWKI; 6% WEJŚCIÓWKI-MIN; 5% EGZAMIN; 27% EGZAMIN-MIN; 26% WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS kolokwium I 12% poprawa kolokwium

Bardziej szczegółowo

Biologia molekularna z genetyką

Biologia molekularna z genetyką Biologia molekularna z genetyką P. Golik i M. Koper Konwersatorium 3: Analiza genetyczna eukariontów Saccharomyces cerevisiae Makrokierunek: Bioinformatyka i Biologia Systemów; 2016 Opracowano na podstawie

Bardziej szczegółowo

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna Streszczenie rozprawy doktorskiej pt. The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna mgr Tomasz Turowski, promotor prof. dr hab.

Bardziej szczegółowo

BIOINFORMATYKA. edycja 2016 / wykład 11 RNA. dr Jacek Śmietański

BIOINFORMATYKA. edycja 2016 / wykład 11 RNA. dr Jacek Śmietański BIOINFORMATYKA edycja 2016 / 2017 wykład 11 RNA dr Jacek Śmietański jacek.smietanski@ii.uj.edu.pl http://jaceksmietanski.net Plan wykładu 1. Rola i rodzaje RNA 2. Oddziaływania wewnątrzcząsteczkowe i struktury

Bardziej szczegółowo

Mutacje Interakcje genetyczne I

Mutacje Interakcje genetyczne I 1 Mutacje Interakcje genetyczne I Powstawanie mutacji - teorie } Spontaniczne } powstają przypadkowo, środowisko może wpływać na częstość (np. mutageny) mutacji, ale nie na to, w którym genie zachodzą

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Wykład 5 Droga od genu do

Bardziej szczegółowo

Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Historia } Selekcja w hodowli zwierząt, co najmniej 10 000 lat temu } Sztuczne zapłodnienie (np. drzewa daktylowe) 1000 lat temu

Bardziej szczegółowo

Ewolucja i zmienność cz owieka. Droga do medycyny ewolucyjnej

Ewolucja i zmienność cz owieka. Droga do medycyny ewolucyjnej Ewolucja i zmienność cz owieka Droga do medycyny ewolucyjnej 1 2 Ewolucja i historia cz owieka Naczelne - filogeneza Gibon Orangutan Goryl Bonobo Szympans Człowiek Człowiek Szympans Goryl Orangutan Gibon

Bardziej szczegółowo

Organizmy modelowe - drożdże. Saccharomyces cerevisiae i nie tylko

Organizmy modelowe - drożdże. Saccharomyces cerevisiae i nie tylko Organizmy modelowe - drożdże Saccharomyces cerevisiae i nie tylko Co można badać na drożdżach? Praktycznie wszystkie podstawowe aspekty biologii molekularnej, biologii komórki, genetyki Transdukcja sygnału

Bardziej szczegółowo

Zmienność. środa, 23 listopada 11

Zmienność.  środa, 23 listopada 11 Zmienność http://ggoralski.com Zmienność Zmienność - rodzaje Zmienność obserwuje się zarówno między poszczególnymi osobnikami jak i między populacjami. Różnice te mogą mieć jednak różne podłoże. Mogą one

Bardziej szczegółowo

Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Historia } Selekcja w hodowli zwierząt, co najmniej 10 000 lat temu } Sztuczne zapłodnienie (np. drzewa daktylowe) 1000 lat temu

Bardziej szczegółowo

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ Replikacja organizacja widełek replikacyjnych Transkrypcja i biosynteza białek Operon regulacja ekspresji genów Prowadzący wykład: prof. dr hab. Jarosław Burczyk REPLIKACJA

Bardziej szczegółowo

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ Replikacja organizacja widełek replikacyjnych Transkrypcja i biosynteza białek Operon regulacja ekspresji genów Prowadzący wykład: prof. dr hab. Jarosław Burczyk REPLIKACJA

Bardziej szczegółowo

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii 1. Technologia rekombinowanego DNA jest podstawą uzyskiwania genetycznie zmodyfikowanych organizmów 2. Medycyna i ochrona zdrowia

Bardziej szczegółowo

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe Promotory genu Promotor bliski leży w odległości do 40 pz od miejsca startu transkrypcji, zawiera kasetę TATA. Kaseta TATA to silnie konserwowana sekwencja TATAAAA, występująca w większości promotorów

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Wykład 4 Jak działają geny?

Bardziej szczegółowo

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro DNA- kwas deoksyrybonukleinowy: DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro RNA- kwasy rybonukleinowe: RNA matrycowy (mrna) transkrybowany

Bardziej szczegółowo

Priony. co dobrego mówią nam drożdże? Takao Ishikawa Zakład Biologii Molekularnej Uniwersytet Warszawski

Priony. co dobrego mówią nam drożdże? Takao Ishikawa Zakład Biologii Molekularnej Uniwersytet Warszawski Priony co dobrego mówią nam drożdże? Takao Ishikawa Zakład Biologii Molekularnej Uniwersytet Warszawski Choroba Kreutzfeldta-Jakoba Pierwsze opisy pochodzą z lat 30. XX wieku Zakaźna choroba, często rodzinna

Bardziej szczegółowo

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf. Podstawy genetyki populacji Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf. Dryf genetyczny W populacjach o skończonej liczebności może dochodzić do zmian częstości alleli nawet jeżeli nie działa na nie

Bardziej szczegółowo

Powstanie życia i dzieje informacji genetycznej. Oraz (bardzo) krótka historia życia.

Powstanie życia i dzieje informacji genetycznej. Oraz (bardzo) krótka historia życia. Powstanie życia i dzieje informacji genetycznej Oraz (bardzo) krótka historia życia. Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych Życie

Bardziej szczegółowo

Nuttall przeprowadził testy precypitacyjne białek surowicy, aby wykazać związek filogenetyczny między różnymi grupami zwierząt.

Nuttall przeprowadził testy precypitacyjne białek surowicy, aby wykazać związek filogenetyczny między różnymi grupami zwierząt. 1904 Nuttall przeprowadził testy precypitacyjne białek surowicy, aby wykazać związek filogenetyczny między różnymi grupami zwierząt. M. Prakash 2007.Encyclopaedia of Gene Evolution Vol. 2, Molecular Genetics,

Bardziej szczegółowo

Ewolucja cz owieka. Historia i przysz ość

Ewolucja cz owieka. Historia i przysz ość Ewolucja cz owieka Historia i przysz ość Z ożone zagadki } } Odnaleziono wiele skamieniałości naczelnych, różne gatunki w tym samym czasie Trudno ustalić relacje między nimi } Przodkowie, czy boczne odgałęzienia

Bardziej szczegółowo

Składniki jądrowego genomu człowieka

Składniki jądrowego genomu człowieka Składniki jądrowego genomu człowieka Genom człowieka 3 000 Mpz (3x10 9, 100 cm) Geny i sekwencje związane z genami (900 Mpz, 30% g. jądrowego) DNA pozagenowy (2100 Mpz, 70%) DNA kodujący (90 Mpz ~ ok.

Bardziej szczegółowo

Podstawy genetyki IV. Mutacje

Podstawy genetyki IV. Mutacje Podstawy genetyki IV Mutacje Powstawanie mutacji - teorie Spontaniczne powstają przypadkowo, środowisko może wpływać na częstość (np. mutageny) mutacji, ale nie na to, w którym genie zachodzą Indukowane

Bardziej szczegółowo

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro DNA- kwas deoksyrybonukleinowy: DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro RNA- kwasy rybonukleinowe: RNA matrycowy (mrna) transkrybowany

Bardziej szczegółowo

Podstawy biologii. Podstawy biologii molekularnej

Podstawy biologii. Podstawy biologii molekularnej Podstawy biologii Podstawy biologii molekularnej Trochę historii - XX wiek Początek - wejście teorii Mendla do dyskursu naukowego Lata 40. - DNA jest nośnikiem genów Lata 50. - wiemy jak wygląda DNA (Franklin,

Bardziej szczegółowo

Jak działają geny. Podstawy biologii molekularnej genu

Jak działają geny. Podstawy biologii molekularnej genu Jak działają geny Podstawy biologii molekularnej genu Uniwersalność życia Podstawowe mechanizmy są takie same u wszystkich znanych organizmów budowa DNA i RNA kod genetyczny repertuar aminokwasów budujących

Bardziej szczegółowo

Imię i nazwisko...kl...

Imię i nazwisko...kl... Gimnazjum nr 4 im. Ojca Świętego Jana Pawła II we Wrocławiu SPRAWDZIAN GENETYKA GR. A Imię i nazwisko...kl.... 1. Nauka o regułach i mechanizmach dziedziczenia to: (0-1pkt) a) cytologia b) biochemia c)

Bardziej szczegółowo

Informacje dotyczące pracy kontrolnej

Informacje dotyczące pracy kontrolnej Informacje dotyczące pracy kontrolnej Słuchacze, którzy z przyczyn usprawiedliwionych nie przystąpili do pracy kontrolnej lub otrzymali z niej ocenę negatywną zobowiązani są do dnia 06 grudnia 2015 r.

Bardziej szczegółowo

Mutacje Interakcje genetyczne I

Mutacje Interakcje genetyczne I Mutacje Interakcje genetyczne I Powstawanie mutacji - teorie Spontaniczne powstają przypadkowo, środowisko może wpływać na częstość (np. mutageny) mutacji, ale nie na to, w którym genie zachodzą Indukowane

Bardziej szczegółowo

Uczeń potrafi. Dział Rozdział Temat lekcji

Uczeń potrafi. Dział Rozdział Temat lekcji Plan wynikowy z biologii- zakres podstawowy, dla klasy III LO i III i IV Technikum LO im.ks. Jerzego Popiełuszki oraz Technikum w Suchowoli Nauczyciel: Katarzyna Kotiuk Nr programu: DKOS-4015-5/02 Dział

Bardziej szczegółowo

Konkurs szkolny Mistrz genetyki etap II

Konkurs szkolny Mistrz genetyki etap II onkurs szkolny istrz genetyki etap II 1.W D pewnego pierwotniaka tymina stanowi 28 % wszystkich zasad azotowych. blicz i zapisz, jaka jest zawartość procentowa każdej z pozostałych zasad w D tego pierwotniaka.

Bardziej szczegółowo