Powstanie i ewolucja informacji genetycznej
|
|
- Alojzy Marszałek
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Powstanie i ewolucja informacji genetycznej
2 Literatura Brown, r. 18
3 Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja)
4 (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych Życie = ewolucja Powstanie życia z materii nieożywionej nie było zjawiskiem ewolucyjnym trudności z wyjaśnieniem abiogenezy nie mogą być traktowane jako zarzut wobec teorii ewolucji właściwe dziedziny: fizyka (teoria złożoności, teoria samoorganizacji, termodynamika_ chemia astronomia
5 Czas i scena Istnieją też koncepcje umieszczające część z tych etapów poza Ziemią
6 Cząsteczki organiczne mogły powstać w atmosferze pierwotnej Ziemi Miller, Urey, 1953
7 Pierwsze ślady życia Skamieniałości ze Strelley Pool Współczesne stromatolity czert Strelley Pool, Australia wiek 3,4 mld lat, (Brasier et al. 2006) skamieniałe maty mikroorganizmów - stromatolity
8 Najstarsze ślady życia Odkryte w 2016 r. w skałach z Grenlandii Możliwe ślady stromatolitów Wiek: 3,7 miliarda lat
9 Koncepcje abiogenezy Powstanie informacji kluczowe powstanie zdolności (samo)replikacji powiązanie genotypu z fenotypem możliwość działania doboru progenota Powstanie metabolizmu kluczowe powstanie samoorganizującej się sieci metabolicznej powielanie struktury nie na zasadzie replikacji matrycowej replikacja wynaleziona później
10 Co było najpierw? Metabolizm (Oparin, Dyson) Zależny od informacji genetycznej (kodowane w DNA enzymy białkowe) Replikacja (Eigen) Zależna od metabolizmu (replikacja DNA zależna od białek)
11 Świat RNA: metabolizm + replikacja RNA może wykazywać aktywność enzymatyczną (metabolizm) Rybozymy enzymy o centrum katalitycznym zbudowanym z RNA W oparciu o jeden rodzaj cząsteczek można zbudować układ zdolny do replikacji (zasada komplementarności nukleotydów) i metabolizmu
12 RNA może tworzyć różne struktury
13 RNA katalityczne Thomas Cech (1982) intron rrna w Tetrahymena sam się wycina Nagroda Nobla 1989
14 RNA katalityczne Sidney Altman (1983) RNaza P bakterii (enzym tnący prekursory trna) składa sie z białka i RNA, to RNA jest katalizatorem Nagroda Nobla 1989
15 RNA syntetyzuje białko Aktywność peptydylotransferazy w rybosomie to rybozym
16 RNA wycina introny 2013
17 Co potrafią rybozymy? Cięcie RNA, cięcie DNA Ligacja (łączenie) cząsteczek RNA Tworzenie wiązania peptydowego Rybozymy selekcjonowane in vitro potrafią też polimeryzować RNA (w tym na matrycy, ale bez samoreplikacji) fosforylować RNA i DNA alkilować i aminoacylować RNA tworzyć i przecinać wiązania amidowe i glikozydowe dołączać kationy metali do grup porfirynowych
18 Rybozym zdolny do syntezy RNA Wyselekcjonowany w laboratorium Wciąż nie autonomiczna replikaza
19 Problemy świata RNA Ograniczona zdolność magazynowania informacji w pojedynczym replikatorze (ilość informacji możliwej do zakodowania jest odwrotnie proporcjonalna do częstości błędów replikacji granica Eigena) Rozwiązanie sieci współdziałających replikatorów (hipercykle) Samolubne RNA w sieci replikatorów rozwiązanie wydzielenie hipercyklu błoną i specjalizacja
20 Problemy świata RNA Abiotyczna synteza RNA wykazano abiotyczną syntezę prekursorów zasad azotowych, trudniej z pentozami
21 Świat RNA
22 Prebiotyczna biochemia?
23 Prebiotyczna biochemia? Cząsteczki niezbędne do syntezy RNA mogły powstać w pierwotnych sieciach metabolicznych
24 Abiotyczna synteza polinukleotydów Polimeryzacja oligonukleotydów przez UV Ligacja polinukleotydów na katalizatorze glinokrzeminanowym
25 Kooperacja i samoorganizacja Samoorganizujące się sieci rybozymów (2012)
26 Kooperacja czy samolubność
27 Samoorganizacja sieci RNA Rybozymy zdolne do katalizy ligacji innych wariantów tworzą cykle autokatalizy Cykl jest wydajniejszy od pojedynczych samolubnych rybozymów N Vaidya et al. Nature 491(7422):72-7 (2012)
28 Dlaczego nie znaleziono jeszcze samoreplikującego się RNA? Liczba możliwych kombinacji sekwencji o długości: 50 nt: ~ nt: ~1, Dla porównania: liczba wszystkich atomów planety Ziemia: ~
29 Powstanie błon pierwsze prakomórki Samoorganizacja lipidów amfipatycznych w struktury mogące otaczać prakomórki Takie lipidy mogły powstawać w warunkach prebiotycznych, a nawet w kosmosie Wyodrębnienie prakomórek błoną nastąpiło wcześnie w ewolucji Deamer et al. (2002), Astrobiology 2(4)
30 Ewolucja kodu Oddziaływania RNA aminokwasy (pra-trna) rybozymy syntetyzujące uniwersalny rybosom pojawił się później
31 Aminoacylacja RNA przez prosty rybozym
32 Ewolucja kodu Pierwszy kod był mniej specyficzny rozróżniane mniej aminokwasów rozróżniane grupy aminokwasów Ewolucja przez zwiększanie liczby kodowanych aminokwasów zwiększanie specyficzności Czy kod od początku był trójkowy? może wyewoluował z dwójkowego, ale z przecinkiem (trzeci nukleotyd nieznaczący)
33 Jak powstała informacja genetyczna Nukleotydy Powstają pierwsze nici RNA RNA replikuje RNA Aminokwas RNA katalizuje reakcje z udziałem aminokwasów Polipeptydy RNA katalizuje tworzenie białek i DNA DNA przejmuje rolę materiału genetycznego
34 Powstanie DNA Reduktaza rybonukleotydów Enzym obecny we wszystkich gałęziach drzewa życia bardzo stary
35 Drzewo ewolucyjne życia?
36 LUCA
37 LUCA jako wspólnota genów Niezależnie od tego, u podstawy był jednolity kod genetyczny i wspólne podstawowe mechanizmy genetyczne
38 Podsumowanie
39 Hipotezy alternatywne Przesunięcie niektórych etapów prehistorii życia poza Ziemię kosmiczne pochodzenie prostych cząsteczek organicznych kosmiczne pochodzenie życia - panspermia
40 Panspermia Pierwsze cząsteczki biologiczne, a nawet organizmy nie powstały na Ziemi Cząsteczki organiczne, aminokwasy w materiale kosmicznym Problem ustalenia warunków początkowych Jeżeli nie wiemy, gdzie powstawało życie, nie mamy możliwości formułowania hipotez Panspermia ukierunowana życie celowo zasiane na Ziemi przez inną cywilizację (Orgel & Crick, 1973)
41 Cząsteczki organiczne z kosmosu Meteoryt z Murchinson liczne związki organiczne, w tym aminokwasy Komety (potwierdzona obecność związków organicznych)
42 Błony z kosmosu Struktury lipidowe tworzone przez ekstrakty materiału z meteorytu z Murchinson (A) Struktury tworzone w reakcjach fotochemicznych z materiału naśladującego lód z przestrzeni kosmicznej (B) Deamer et al. (2002), Astrobiology 2(4)
43 Astrobiologia Aby szukać życia poza Ziemią należy zrozumieć, jak powstawało na Ziemi Europa (księżyc Jowisza), Wikimedia Tytan (księżyc Saturna), Wikimedia, New Scientist
44
45 Powstanie komórki eukariotycznej- endosymbioza Konstanty Miereżkowski ( ) Lynn Margulis ( )
46 Gospodarz endosymbiozy był archeonem Lokiarcheota - monofiletyczna grupa Archaea, odkryta w badaniach metagenomicznych (2105 r.) Najbliżej spokrewniona z Eukaryota Posiada geny kodujące białka umożliwiające tworzenie złożonych struktur błonowych Tak mógł wyglądać gospodarz endosymbiozy, która dała początek Eukaryota
47 Hipoteza eocytów Być może Eukaryota (jądro) to jedna z gałęzi Archaea Dwie, a nie trzy domeny drzewa życia
48 Ewolucja genomów
49 Mechanizmy ewolucji Generujące zmienność mutacje rearanżacje genomu horyzontalny transfer genów Działające na warianty wytworzone przez zmienność dobór naturalny dryf genetyczny
50 Podobieństwo i homologia Homologia: podobieństwo wynikające ze wspólnego pochodzenia ewolucyjnego cecha odziedziczona od wspólnego przodka vs. homoplazja podobieństwo powstałe niezależnie, nie odziedziczone po wspólnym przodku
51 Podobieństwo i homologia sekwencji Przy dostatecznie dużym podobieństwie można założyć, że sekwencje DNA i białek są homologiczne Podobne struktury przestrzenne i/lub funkcje mogą być determinowane przez różne sekwencje Liczba możliwych sekwencji aminokwasowych o nietrywialnej długości jest gigantyczna dla 300 aminokwasów , czyli ~2x liczba atomów we Wszechświecie: ~ 1x10 80
52 Podobieństwo i homologia sekwencji Na poziomie sekwencji praktycznie nie stwierdza się konwergencji, homoplazje są przypadkowe i dotyczą pojedynczych pozycji, a nie całych sekwencji Dlatego sekwencje są doskonałym narzędziem do badania filogenezy
53 Rozmiary genomów
54 Rozmiary genomów i liczba genów
55 Skąd się biorą nowe geny Liczba genów w trakcie ewolucji wzrasta Jak powstaje nowa informacja (nowe geny)?
56 Skąd biorą się nowe funkcje (geny) Mutacje mogą zmienić funkcję genu, ale zwykle z utratą funkcji dotychczasowej Prawdopodobieństwo powstania nowego genu de novo (np. z sekwencji niekodującej) jest małe (chociaż się zdarza) Rozwiązanie - duplikacje Susumu Ohno ( )
57 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)
58 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
59 Duplikacje T.A. Brown. Genomy III, PWN 2009
60 Ewolucja globin - paralogi i ortologi
61 Ewolucja genów opsyn
62 Ewolucja widzenia barw
63 Geny HOX regulatory rozwoju
64 Duplikacje całych genomów Zmianie może ulec liczba chromosomów Podwojeniu może ulec cały genom Hipoteza 2R (hipoteza Ohno) podwojenie genomu na początku ewolucji kręgowców 2 rundy podwojenia np. geny Hox
65 Białka składają się z domen Tasowanie domen kombinatoryka w białkach. T.A. Brown. Genomy III, PWN 2009
66 Ewolucyjne klocki Złożone sieci współzależności złożoność budowana przez oddziaływania i kombinacje, a nie liczbę elementów składowych Nowe elementy przez duplikację istniejących
67 Ewolucja białek Pierwsze geny i peptydy były bardzo krótkie Do dzisiaj w sekwencjach ślady budowy z powtarzających się krótkich motywów
68 Geny i muzyka Susumu Ohno Ohno S, Ohno M The all pervasive principle of repetitious recurrence governs not only coding sequence construction but also human endeavor in musical composition. Immunogenetics 24:71-78 Ohno S Repetition as the essence of life on this earth: music and genes. Haematol. Blood Transfus. 31: Ohno S A song in praise of peptide palindromes. Leukemia 2S:
69 Powtórzenia
70 Muzyka sekwencji
71 Muzyka sekwencji
72 Homologia genów jako źródło 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
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
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
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
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
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
Powstanie i dzieje informacji genetycznej. Oraz (bardzo) krótka historia życia.
Powstanie i dzieje informacji genetycznej. Oraz (bardzo) krótka historia życia. Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych Życie = ewolucja
Powstanie i dzieje informacji genetycznej. Oraz (bardzo) krótka historia życia.
Powstanie i dzieje informacji genetycznej Oraz (bardzo) krótka historia życia. Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja)!2 (A)biogeneza } Ewolucja jest właściwością organizmów żywych!3! } Życie
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
Powstanie i najwcześniejsze dzieje życia. Od abiogenezy do LUCA
Powstanie i najwcześniejsze dzieje życia Od abiogenezy do LUCA Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) 2 (A)biogeneza } Ewolucja jest właściwością organizmów żywych } Życie = ewolucja } Powstanie
Powstanie i najwcześniejsze dzieje życia. Od abiogenezy do LUCA
Powstanie i najwcześniejsze dzieje życia Od abiogenezy do LUCA Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych Życie = ewolucja Powstanie
Powstanie i najwcześniejsze dzieje życia. Od abiogenezy do LUCA
Powstanie i najwcześniejsze dzieje życia Od abiogenezy do LUCA Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) (A)biogeneza Ewolucja jest właściwością organizmów żywych Życie = ewolucja Powstanie
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?
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?
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
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
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
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
Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna
Zmienność ewolucyjna Ewolucja molekularna Podobieństwo i homologia Homologia: podobieństwo wynikające ze wspólnego pochodzenia ewolucyjnego cecha odziedziczona od wspólnego przodka vs. homoplazja podobieństwo
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/
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;
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
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
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
Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja.
Podstawy genetyki populacji Genetyka mendlowska i ewolucja. Podręczniki Dla zainteresowanych https://www.pearsonhighered.com/program/herron-evolutionary-analysis-5th-edition/pgm296285.html Ewolucja biologiczna
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/
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
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
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)
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
Translacja i proteom komórki
Translacja i proteom komórki 1. Kod genetyczny 2. Budowa rybosomów 3. Inicjacja translacji 4. Elongacja translacji 5. Terminacja translacji 6. Potranslacyjne zmiany polipeptydów 7. Translacja a retikulum
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
WYKŁAD: Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Klasyczny przepływ informacji. Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach
WYKŁAD: Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach Prof. hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Białka Retrowirusy Białka Klasyczny
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
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
Materiały dydaktyczne do kursów wyrównawczych z przedmiotu biologia
Człowiek najlepsza inwestycja Materiały dydaktyczne do kursów wyrównawczych z przedmiotu biologia Autor: dr inż. Anna Kostka Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego
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
TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)
Wstęp do biologii 2. TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?) Jerzy Dzik Instytut Paleobiologii PAN Instytut Zoologii UW 2015 WSPÓLNE WŁAŚCIWOŚCI dzisiejszych organizmów procesy życiowe katalizowane
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
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
TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)
Wstęp do biologii 2. TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?) Jerzy Dzik Instytut Paleobiologii PAN Instytut Zoologii UW 2017 WSPÓLNE WŁAŚCIWOŚCI dzisiejszych organizmów procesy życiowe katalizowane
Początki ewolucji. Historia komórek eukariotycznych i ich symbiontów
Początki ewolucji Historia komórek eukariotycznych i ich symbiontów Współczesny obraz eukariogenezy Symbioza gospodarza - Archeona i symbionta - α-proteobakterii Powstanie jądra - ochrona przed inwazyjnymi
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.
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
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,
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
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
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
Różnorodność życia na Ziemi
Różnorodność życia na Ziemi dr Joanna Piątkowska-Małecka Cechy istoty żywej Autoreplikacja zdolność do reprodukcji (samoodtwarzania) Autoregulacja zdolność do podtrzymywania wewnętrznych reakcji chemicznych
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
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?
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych??? Alfabet kwasów nukleinowych jest stosunkowo ubogi!!! Dla sekwencji DNA (RNA) stosuje się zasadniczo*
EKOLOGIA. Początek Wszechświata. Historia Ziemi. Historia świata w pigułce
EKOLOGIA Historia świata w pigułce 1 Początek Wszechświata ok. 15 mld lat temu: temperatura: + + gęstość: : + + WIELKI WYBUCH 10-12 s: temp. +10 15 K; powstanie cząstek elementarnych i antycząstek 10-5
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
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 2 Interakcje genetyczne Interakcje Łagodzące (alleviating interactions)
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
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
Porównywanie i dopasowywanie sekwencji
Porównywanie i dopasowywanie sekwencji Związek bioinformatyki z ewolucją Wraz ze wzrostem dostępności sekwencji DNA i białek pojawiła się nowa możliwość śledzenia ewolucji na poziomie molekularnym Ewolucja
Podstawy biologii. Informacja, struktura i metabolizm.
Podstawy biologii Informacja, struktura i metabolizm. Czym jest życie? Struktura Metabolizm Informacja (replikacja) Właściwości emergentne System jako całość ma właściwości nie będące sumą właściwości
Marek Kudła. Rybozymy. RNA nośnik informacji i narzędzie katalizy enzymatycznej
Marek Kudła Rybozymy RNA nośnik informacji i narzędzie katalizy enzymatycznej Właściwości RNA umożliwiają ce kataliz ę enzymatyczną Możliwo ść tworzenia skomplikowanej struktury II i III rzędowej przez
Wprowadzenie. DNA i białka. W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej.
Wprowadzenie DNA i białka W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej. Białka: łańcuchy złożone z aminokwasów (kilkadziesiąt kilkadziesiąt
BIOLOGIA EGZAMIN KLASYFIKACYJNY 2015/16. KLASA III Gimnazjum. Imię:... Nazwisko:... Data:...
BIOLOGIA EGZAMIN KLASYFIKACYJNY 2015/16 KLASA III Gimnazjum Imię:... Nazwisko:... Data:... 1. Ponumeruj poziomy organizacji materiału genetycznego, rozpoczynając od poziomu najniższego: - chromatyna -
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
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych??? Alfabet kwasów nukleinowych jest stosunkowo ubogi!!! Dla sekwencji DNA (RNA) stosuje się zasadniczo*
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
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych??? Alfabet kwasów nukleinowych jest stosunkowo ubogi!!! Dla sekwencji DNA (RNA) stosuje się zasadniczo*
Chemiczne składniki komórek
Chemiczne składniki komórek Pierwiastki chemiczne w komórkach: - makroelementy (pierwiastki biogenne) H, O, C, N, S, P Ca, Mg, K, Na, Cl >1% suchej masy - mikroelementy Fe, Cu, Mn, Mo, B, Zn, Co, J, F
SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA
SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA SPIS TREŚCI: I. Wprowadzenie. II. Części lekcji. 1. Część wstępna. 2. Część realizacji. 3. Część podsumowująca. III. Karty pracy. 1. Karta
Podstawy teorii ewolucji. Informacja i ewolucja
Podstawy teorii ewolucji Informacja i ewolucja Podręczniki 2 Dla zainteresowanych http://wps.prenhall.com/esm_freeman_evol_4/ 3 Informacje Kontakt: Paweł Golik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego
Metagenomika, filogenetyka i ewolucja molekularna drobnoustrojów dotychczasowe i aktualne wyzwania matematyki
Metagenomika, filogenetyka i ewolucja molekularna drobnoustrojów dotychczasowe i aktualne wyzwania matematyki Dr inż. Marcin Olszewski Katedra Biotechnologii Molekularnej i Mikrobiologii Wydział Chemiczny
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
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
Księgarnia PWN: B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Podstawy biologii komórki. Cz.
Księgarnia PWN: B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Podstawy biologii komórki. Cz. 1 ROZDZIAŁ 1. KOMÓRKI WPROWADZENIE 1 Jedność i różnorodność komórek 1
Acknowledgement. Drzewa filogenetyczne
Wykład 8 Drzewa Filogenetyczne Lokalizacja genów Some figures from: Acknowledgement M. Zvelebil, J.O. Baum, Introduction to Bioinformatics, Garland Science 2008 Tradycyjne drzewa pokrewieństwa Drzewa oparte
Informacje. Kontakt: Paweł Golik, Ewa Bartnik. Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego 5A.
Podstawy genetyki Informacje Kontakt: Paweł Golik, Ewa Bartnik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego 5A pgolik@igib.uw.edu.pl; ebartnik@igib.uw.edu.pl Informacje, materiały: http://www.igib.uw.edu.pl/
Plan działania opracowała Anna Gajos
Plan działania 15.09-15.10 opracowała Anna Gajos Jakie zagadnienia trzeba opanować z następujących działów: 1. Budowa chemiczna organizmów. 2. Budowa i funkcjonowanie komórki 3. Cykl komórkowy 4. Metabolizm
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
Opis zakładanych efektów kształcenia OPIS ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Załącznik nr 2 do Uchwały Rady Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ z dnia 19czerwca 2018 r. w sprawie zmian programu i planu na BIOCHEMIA na poziomie pierwszego stopnia (według wzoru zawartego
Zagrożenia i ochrona przyrody
Wymagania podstawowe Uczeń: Wymagania ponadpodstawowe Uczeń: Zagrożenia i ochrona przyrody wskazuje zagrożenia atmosfery powstałe w wyniku działalności człowieka, omawia wpływ zanieczyszczeń atmosfery
1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów.
mrna 1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów. GGA CGC GCT replikacja CCT GCG CGA transkrypcja aminokwasy trna antykodony
Podstawy teorii ewolucji. Informacja i ewolucja
Podstawy teorii ewolucji Informacja i ewolucja Informacje Kontakt: Paweł Golik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego 5A pgolik@igib.uw.edu.pl Informacje, materiały: http://www.igib.uw.edu.pl/
Tematy- Biologia zakres rozszerzony, klasa 2TA,2TŻ-1, 2TŻ-2
Tematy- Biologia zakres rozszerzony, klasa 2TA,2TŻ-1, 2TŻ-2 Nr lekcji Temat Zakres treści 1 Zapoznanie z PSO, wymaganiami edukacyjnymi i podstawą programową PSO, wymagania edukacyjne i podstawa programowa
BUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO
BUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO Magdalena Mayer Katedra i Zakład Genetyki Medycznej UM w Poznaniu 1. Projekt poznania genomu człowieka: Cele programu: - skonstruowanie szczegółowych map fizycznych i
Spis treści. Przedmowa... XI. Wprowadzenie i biologiczne bazy danych. 1 Wprowadzenie... 3. 2 Wprowadzenie do biologicznych baz danych...
Przedmowa... XI Część pierwsza Wprowadzenie i biologiczne bazy danych 1 Wprowadzenie... 3 Czym jest bioinformatyka?... 5 Cele... 5 Zakres zainteresowań... 6 Zastosowania... 7 Ograniczenia... 8 Przyszłe
Podkowiańska Wyższa Szkoła Medyczna im. Z. i J. Łyko. Syllabus przedmiotowy 2016/ /2019
Podkowiańska Wyższa Szkoła Medyczna im. Z. i J. Łyko Syllabus przedmiotowy 2016/2017-2018/2019 Wydział Fizjoterapii Kierunek studiów Fizjoterapia Specjalność ----------- Forma studiów Stacjonarne / Niestacjonarne
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
Interfaza to niemal 90% cyklu komórkowego. Dzieli się na 3 fazy: G1, S i G2.
W wyniku podziału komórki powstaje komórka potomna, która ma o połowę mniej DNA od komórki macierzystej i jest o połowę mniejsza. Aby komórka potomna była zdolna do kolejnego podziału musi osiągnąć rozmiary
Transport makrocząsteczek
Komórka eukariotyczna cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma W cytoplazmie odbywa się: cała przemiana materii, dzięki której organizm uzyskuje energię biosynteza białka i innych związków Transport
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
Bioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta
Bioinformatyka Laboratorium, 30h Michał Bereta mbereta@pk.edu.pl www.michalbereta.pl 1 Często dopasować chcemy nie dwie sekwencje ale kilkanaście lub więcej 2 Istnieją dokładne algorytmy, lecz są one niewydajne
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
Przedmiotowe zasady oceniania:
Przedmiotowe zasady oceniania: Przedmiotowe Zasady Oceniania z biologii obowiązujący w roku szkolnym 2012/13 r. w VIII LO realizowany przez nauczycieli przedmiotu Justynę Baranowską, Mirosławę Drażniuk,
Zaoczne Liceum Ogólnokształcące Pegaz
WYMAGANIA EGZAMINACYJNE ROK SZKOLNY 2015/2016 Semestr jesienny TYP SZKOŁY: liceum ogólnokształcące PRZEDMIOT: biologia SEMESTR: II LICZBA GODZIN W SEMESTRZE: 15 PROGRAM NAUCZANIA: Program nauczania biologii
Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna
Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich (lub prawie wszystkich) białek komórkowych Zalety analizy proteomu np. w porównaniu z analizą trankryptomu:
Zawartość. Wstęp 1. Historia wirusologii. 2. Klasyfikacja wirusów
Zawartość 139585 Wstęp 1. Historia wirusologii 2. Klasyfikacja wirusów 3. Struktura cząstek wirusowych 3.1. Metody określania struktury cząstek wirusowych 3.2. Budowa cząstek wirusowych o strukturze helikalnej
CHOROBY NOWOTWOROWE. Twór składający się z patologicznych komórek
CHOROBY NOWOTWOROWE Twór składający się z patologicznych komórek Powstały w wyniku wielostopniowej przemiany zwanej onkogenezą lub karcinogenezą Morfologicznie ma strukturę zbliżoną do tkanki prawidłowej,
POLIMERAZY DNA- PROCARYOTA
Enzymy DNA-zależne, katalizujące syntezę DNA wykazują aktywność polimerazy zawsze w kierunku 5 3 wykazują aktywność polimerazy zawsze wobec jednoniciowej cząsteczki DNA do utworzenia kompleksu z ssdna
prof. dr hab. Maciej Ugorski Efekty kształcenia 2 Posiada podstawowe wiadomości z zakresu enzymologii BC_1A_W04
BIOCHEMIA (BC) Kod przedmiotu Nazwa przedmiotu Kierunek Poziom studiów Profil Rodzaj przedmiotu Semestr studiów 2 ECTS 5 Formy zajęć Osoba odpowiedzialna za przedmiot Język Wymagania wstępne Skrócony opis
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
Nośnikiem informacji genetycznej są bardzo długie cząsteczki DNA, w których jest ona zakodowana w liniowej sekwencji nukleotydów A, T, G i C
MATERIAŁ GENETYCZNY KOMÓRKI BIOSYNTEZA BIAŁEK MATERIAŁ GENETYCZNY KOMÓRKI Informacja genetyczna - instrukcje kierujące wszystkimi funkcjami komórki lub organizmu zapisane jako określone, swoiste sekwencje
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