MUTACJE GENOWE- SUBSTYTUCJE MUTACJE GENOWE- INSERCJE I DELECJE

Podobne dokumenty
MUTACJE GENOWE- SUBSTYTUCJE MUTACJE GENOWE- INSERCJE I DELECJE PRZYCZYNY POWSTAWANIA MUTACJI

RODZAJE GENÓW

MUTACJE GENOWE- SUBSTYTUCJE. MUTACJE spontaniczne indukowane. germinalne somatyczne. genomowe chromosomowe genowe.

MUTACJE GENOWE- SUBSTYTUCJE. MUTACJE spontaniczne indukowane. germinalne somatyczne. genomowe chromosomowe genowe.

oporność odporność oporność odporność odporność oporność

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

REPLIKACJA DNA REPLIKACJA DNA CYKL ŻYCIOWY KOMÓRKI

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

Mutacje jako źródło różnorodności wewnątrzgatunkowej

oporność odporność oporność odporność

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU KSZTAŁT BIAŁEK.

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

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

MUTACJE GENETYCZNE. Wykonane przez Malwinę Krasnodębską kl III A

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT

20. STRUKTURĘ DNA. Chemiczne czynniki modyfikujące DNA. Iwona śak, Paweł Niemiec

Imię i nazwisko...kl...

Badanie doboru naturalnego na poziomie molekularnym

Składniki diety a stabilność struktury DNA

Mutacje. Michał Pszczółkowski

GIMNAZJUM SPRAWDZIANY SUKCES W NAUCE

Zadania maturalne z biologii - 2

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 1 Biologia I MGR /

Genetyka w nowej podstawie programowej biologii w szkole podstawowej

Konkurs szkolny Mistrz genetyki etap II

GENETYCZNE PODSTAWY ZMIENNOŚCI ORGANIZMÓW ZASADY DZIEDZICZENIA CECH PODSTAWY GENETYKI POPULACYJNEJ

6. Uzupełnij zdanie, wstawiajac w odpowiednie miejsce wyrażenie ujawni się lub nie ujawni się :

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...

Geny i działania na nich

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek

Zmienność organizmów żywych

Markery klasy II -Polimorfizm fragmentów DNA (na ogół niekodujących): - RFLP - VNTR - RAPD

Mutacje i genetycznie uwarunkowane choroby człowieka. Bogusław Nedoszytko

Podstawy genetyki. ESPZiWP 2010

Podstawy genetyki IV. Mutacje

Wstęp do genetyki człowieka Choroby rzadkie nie są takie rzadkie

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???

Metody badania polimorfizmu/mutacji DNA. Aleksandra Sałagacka Pracownia Diagnostyki Molekularnej i Farmakogenomiki Uniwersytet Medyczny w Łodzi

Mutacje Interakcje genetyczne I

Dobór naturalny. Ewolucjonizm i eugenika

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT 1. RÓWNOWAGA GENETYCZNA POPULACJI. Prowadzący: dr Wioleta Drobik Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt

Kwasy nukleinowe. Replikacja

KOD UCZNIA.. DATA... GODZINA

Jaki koń jest nie każdy widzi - genomika populacji polskich ras koni

Zmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna

Wprowadzenie. DNA i białka. W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej.

1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów.

Podstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek

Mutacje Interakcje genetyczne I

Ćwiczenie 3. Amplifikacja genu ccr5 Homo sapiens wykrywanie delecji Δ32pz warunkującej oporność na wirusa HIV

mikrosatelitarne, minisatelitarne i polimorfizm liczby kopii

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Tematyka zajęć z biologii

Mechanizmy zmienności ewolucyjnej. Podstawy ewolucji molekularnej.

Mutacje Interakcje genetyczne I

Farmakogenetyka. Autor: dr Artur Cieślewicz. Zakład Farmakologii Klinicznej.

Model upakowania DNA w chromosomie Budowa chromosomu

Zmienność genomu. Przyczyny, skutki i sposoby kontroli

Zasady oceniania rozwiązań zadań 48 Olimpiada Biologiczna Etap centralny

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???

PODSTAWY BIOINFORMATYKI 11 BAZA DANYCH HAPMAP

Człowiek mendlowski? Genetyka człowieka w XX i XXI w.

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Wykład 14 Biosynteza białek

ocena dopuszczająca ocena dostateczna ocena dobra ocena bardzo dobra Dział VII. EKOLOGIA NAUKA O ŚRODOWISKU

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Mutacje Interakcje genetyczne I

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

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

GENETYKA POPULACJI. Fot. W. Wołkow

Napisz, który z przedstawionych schematycznie rodzajów replikacji (A, B czy C) ilustruje replikację semikonserwatywną. Wyjaśnij, na czym polega ten

Podłoże molekularne NF1 i RASopatii. Możliwości diagnostyczne.

I. Genetyka. Dział programu Lp. Temat konieczny podstawowy rozszerzający

Biologia medyczna, materiały dla studentów

Zaoczne Liceum Ogólnokształcące Pegaz

Numer pytania Numer pytania

Selekcja, dobór hodowlany. ESPZiWP

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

a) lokalizacja DNA i RNA w komórkach stożka wzrostu korzenia Allium cepa prep. mikr. rys.

Wykład 9: HUMAN GENOME PROJECT HUMAN GENOME PROJECT

Zestaw 1 Genetyka. Zadanie 2.(1pkt) Schemat przedstawia rodowód genetyczny pewnej rodziny. Kółko oznacza kobietę, kwadrat oznacza mężczyznę.

BIOLOGIA EGZAMIN KLASYFIKACYJNY 2015/16. KLASA III Gimnazjum. Imię:... Nazwisko:... Data:...

Modelowanie ewolucji. Dobór i dryf genetyczny

GENOM I JEGO STRUKTURA

Mutacje Interakcje genetyczne I

Dziedziczenie poligenowe

CHOROBY NOWOTWOROWE. Twór składający się z patologicznych komórek

1 Podstawowe pojęcia z zakresu genetyki. 2 Podstawowy model dziedziczenia

Modelowanie procesów mających wpływ na osobniczą liczbę kopii genów układu zgodności tkankowej (MHC)

Scenariusz lekcji przyrody/biologii (2 jednostki lekcyjne)

Budowa kwasów nukleinowych

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

Geny, a funkcjonowanie organizmu

Wykład: HUMAN GENOME PROJECT HUMAN GENOME PROJECT

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Program ćwiczeń z przedmiotu BIOLOGIA MOLEKULARNA I GENETYKA, część I dla kierunku Lekarskiego, rok I 2015/2016. Ćwiczenie nr 1 (

Translacja i proteom komórki

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

Transkrypt:

WSZYSTKIE OSOBNIKI TEGO SAMEGO GATUNKU POSIADAJĄ TE SAME GENY! NIE WSZYSTKIE OSOBNIKI DANEGO GATUNKU POSIADAJĄ TAKIE SAME GENY MIEJSCA KODUJĄCE W GENACH SĄ CHRONIONE PRZED UTRWALENIEM ZMIAN- MIEJSCA KONSERWATYWNE DLATEGO WIĘKSZOŚĆ GENÓW WYSTĘPUJE TYLKO W JEDNEJ FORMIE (BRAK JEST FORM ALTERNATYWNYCH- ALLELI) WYSTĄPIENIE ZMIANY W SEKWENCJI GENU (MUTACJI) NIE JEST JEDNOZNACZNE ZE ZMIANĄ FENOTYPOWĄ MUTACJE GENOWE- SUBSTYTUCJE Substytucja- zmiana jednego nukleotydu na inny tranzycja- zmiana jednej zasady purynowej na drugą purynową (A G), lub pirymidynowej na pirymidynową (T C) transwersja- zamiana zasady purynowej na pirymidynową lub odwrotnie (A T)/ (A C)/ (G T)/ (G C)/ AACGTACAGT TTGCA TGTCA tranzycja AACGCACAGT TTGCG TGTCA AACGTACAGT TTGCA TGTCA transwersja AACGAACAGT TTGCT TGTCA MUTACJE GENOWE- INSERCJE I DELECJE Insercja- wstawienie jednego lub kilku nukleotydów Delecja- ubytek jednego lub kilku nukleotydów AACGTACAGT TTGCATGTCA insercja AACGTTACAGT TTGCAA TGTCA AACGTACAGT TTGCATGTCA delecja AACG*ACAGT TTGC* TGTCA 1

PRZYCZYNY POWSTAWANIA MUTACJI Mutacje spontaniczne- często odwracalne! błędy w czasie replikacji błędy polimerazy tautomeria zasad NH 2 na =NH -CO na =C-OH Grupa ketonowa zamiena się w enolową MUTACJE SPONATNICZNE Częstość mutacji spontanicznych może się wahać od: 1 mutacji na gen na każde 10 4 replikacji do 1 mutacji na gen na każde 10 11 replikacji, czyli przeciętnie: 1 mutacja na każde 10 6 replikacji Prawdopodobieństwo utrwalenia się wybranych mutacji spontanicznych, powodujących powstanie schorzenia de novo u człowieka: mukowiscydoza 7x10-3 (u 7 osób na 1000 chorych choroba nie jest skutkiem dziedziczenia lecz powstaje w wyniku utrwalenia mutacji de novo ) całkowity daltonizm 3x10-5 retinoblastoma (siatkowczak, nowotwór siatkówki) 10-5 plasawica Huntingtona 10-5 tempo nabywania oporności Escherichia Coli na faga Tl 3x10-6 PRZYCZYNY POWSTAWANIA MUTACJI Mutacje indukowane czynniki fizyczne promieniowanie jonizujące (X; α; β; γ) powoduje powstanie wolnych jonów + swobodnych elektronów promieniowanie niejonizujące (UV) hydroliza cytozyny lub tworzenie się dimerów tymin szok temperaturowy 2

PRZYCZYNY POWSTAWANIA MUTACJI Mutacje indukowane czynniki chemiczne kwas azotawy (HNO 2 ); dwusiarczan sodowy czynniki alkilujące (tlenki etylenu- EMS; halogenki metylu- MMS) Depurynizacja zasad- prowadzi do tranzycji barwniki akrydynowe (bromek etydyny) wbudowują się pomiędzy zasady- powodują delecje reaktywne formy tlenu (H 2 O 2 ) policykliczne węglowodory aromatyczne (dym papierosowy, spaliny samochodowe; benzopirenwęgiel drzewny) PRZYCZYNY POWSTAWANIA MUTACJI Mutacje indukowane czynniki chemiczne leki (antybiotyki; cytostatyki; psychotropowe) zaburzają cykl komórkowy i powodują śmierć komórki substancje spożywcze (produkty prolizy ów; mykotoksyny; środki konserwujące) źródło wolnych rodników! hydrazyny (grzyby pleśniowe) aflatoksyny (masło orzechowe) blokują białko p450 (cytochrom p450), katalizator utleniania ksenobiotyków MUTACJE GENOWE-SKUTKI Mutacje synonimiczne: zmiana nukleotydu w powoduje zmianę kodonu w ale nie powoduje zmiany przyłączanego u (kodon równoważny) TAC ACA AGA TAA AUG UGU UCU AUU TAC ACG AGT TAT AUG UGC UCA AUA 3

MUTACJE GENOWE-SKUTKI Mutacje typu nonsens: zmiana nukleotydu w powoduje powstanie kodonu STOP i zakończenie translacji TAC ACA AGA TAA AUG UGU UCU AUU TAC ACT AGA TAA AUG UGA UCU AUU START-STOP--------------- MUTACJE GENOWE-SKUTKI Mutacje typu zmiany sensu: zmiana nukleotydu w powoduje zmianę kodonu w i zmianę przyłączanego u TAC ACA AGA TAA AUG UGU UCU AUU TAC ACC GGA AAA AUG UGG CCU UUU START- trp - pro- phe MUTACJE GENOWE-SKUTKI Mutacje zmiany ramki odczytu: zmiana nukleotydu w powoduje zmianę pozycji kodonu START w i zmianę liczby ów TAC ACA AGA TAA AUG UGU UCU AUU TA T AC AAG ATA A AU AUG UUC UAU U START- phe- tyr----- 4

Alternatywny splicing Tranzycja T C umaszczenie czarne umaszczenie kruczoczarne epistatyczne względem innych genów warunkujących kolory np. podpalanie Mutacja w eksonie 2, genu miostatyny transwersja C A (466) i tranzycja G A (490) MUTACJE DYNAMICZNE Wielokrotne powielenie sekwencji CGG w części telomerowej chromosomu X- z. Łamliwego Chromosomu X Wielokrotne powielenie sekwencji CAG w chromosomie 6 Pląsawica Huntingtona 5

POLIMORFIZM POLIMORFIZM GENÓW JEST ZAWSZE OGRANICZONY - w populacji będzie zawsze zbyt mała liczba różnych form GENÓW aby móc tylko na ich podstawie odróżnić poszczególne osobniki MIEJSCA NIEKODUJĄCE MUTUJĄ W TYM SAMYM TEMPIE, CO GENY ALE RZADZIEJ SĄ NAPRAWIANE - miejsca niekodujące wybrane do odróżniania poszczególnych osobników charakteryzują się średnio dziesięcioma różnymi formami POLIMORFIZM - Przeciętnie geny posiadają 2 allele, co pozwala na utworzenie 3 możliwych kombinacji w populacji -8 alleli (form genetycznych) odpowiedzialnych za powstanie antygenów pozwala na utworzenie 36 różnych kombinacji w populacji - 10 różnych form powstałych w miejscu niekodującym pozwala utworzyć 55 różnych kombinacji w populacji - połączenie jednoczesnej analizy dwunastu takich miejsc pozwala uzyskać 7260 kombinacji LICZBA OSOBNIKÓW O IDENTYCZNYM GENOTYPIE 1000 niespokrewnionych psów: 333 spokrewnionych* 666 28 56 19 38 0 0 6

Allele wielokrotne Antygeny głównego układu zgodności tkankowej- zespół białek, odpowiedzialnych za prezentację antygenów limfocytom T w zależności od funkcji wyróżnia się trzy klasy : - klasy I znajdują się na wszystkich jądrzastych komórkach organizmu i uczestniczą w obronie przed patogenami wewnątrzkomórkowymi - klasy II występują na specjalnej komórkach prezentujących antygen - klasy III stanowią różne cząsteczki, związane z procesem prezentacji antygenu Zróżnicowany a populacja XX XX XX R XY R YX R YY R YY X R X R Patogen nie rozpoznawany przez typy X i Y ale rozpoznawany przez X R i Y R YY XY 2 typy każdy po 2 warianty alleliczne to 10 różnych genotypów! Y R Y R X R Y R XY YY R XX R 7

Strategie przetrwania- czyli w co lepiej inwestować? Skończona liczba różnych peptydów wiązanych przez cząsteczkę sprawia, że: - heterozygota ma od początku zwiększone szanse na odpowiedź immunologiczną niż homozygota - selekcja może iść w kierunku utrwalania mniejszej liczby alleli ale za to cenniejszych, z punktu widzenia ich oryginalności Każdy gen chce jak najlepiej. dla siebie samego gen- patogen organizm- obrona rozpoznanie i podjęcie działań: - zniszczenie komórek - odpowiedź immunologiczna 144 kombinacje Czy wszyscy musimy bać się patogenów? -organizmy niemigrujące muszą reagować na mutacje patogenów, ponieważ te mutują szybciej - organizmy migrujące muszą reagować na różne patogeny w różnych miejscach 8

Mister spoconego podkoszulka - U ssaków identyfikacja odbywa się głównie na podstawie wydzielanego zapachu. Dowiedziono również istnienia różnic w wyborze konkretnych nut zapachowych (a co za tym idzie i perfum) w zależności od profilu STAN WIEDZY Z DNIA 15.03.2019 pies bydło kot świnia koń owca kura koza królik cecha mono-genowa 315 247 96 71 56 103 129 17 57 zdiagnozowana molekularnie 247 150 63 29 45 50 44 11 12 http://omia.angis.org.au/ 9