cursuri 4,5

Download cursuri 4,5

Post on 14-Apr-2016

2 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

c

TRANSCRIPT

  • GENA

  • Teoria cromozomial a ereditii Thomas Hunt Morgan Drosophila melanogaster1. Asezarea liniara a genelor pe cromozomi

    2. Transmiterea inlantuita a genelor la urmasi-fenomen numit linkage.

    3. Schimbul reciproc de gene intre cromozomii omologi (crossing-over )

  • Gena are trei caracteristici de baz:

    - unitate funcional - unitate mutaional- unitate de recombinare

  • Genele prezint diferite dimensiuni care variaz de la 1000 pb la cteva sute de mii de pb.

  • Locus: Xp21.2Contine: 2.4 Mb.Cca 0.1% din genomul uman79 de exoniProteina contine: 3685 de aminoaciziGena distrofinei (DMD)

  • Cuplu alelic Alele - forme alternative ale unei gene, situate in acelasi locus pe cromozomii omologi si care contin informatii pentru acelasi caracter.

  • Homozigot-heterozigot

  • Alele multipleO gen poate suferi ns mai multe mutaii diferite cu efecte fenotipice variate dar limitate la acelai caracter; rezult variante alelice diferite sau alele multiple iar fenomenul se numete polialelie.

  • A B A BGene sinteniceGene nealelelocalizate n loci diferii ai cromozomilor; controleaz caractere diferite; se transmit: - n bloc nlnuit dac se afl pe acelai cromozom (grup de nlnuire sau haplotip); - independent dac se afl pe cromozomi diferii; Genele alelelocalizate n loci identici pe cromozomi omologi; controleaz acelai caracter sau formealternative ale aceluiai caracter; se pot prezenta n mai multe forme moleculare diferite polialelism; n genotip, la o persoan, sunt prezente numai 2 alele o pereche sau 1 alel - genele localizate pe X i pe Y la brbai;

  • *

    Interaciuni alelice;

    Interaciuni non-alelice;

    INTERACTIUNI GENICE

  • INTERACTIUNILE DINTRE GENE ALELEInteractiunea intre genele alele se manifesta prin relatii de : dominanta recesivitate codominanta

  • *Interaciuni alelice;

    Dominan-recesivitate.

    INTERACTIUNI GENICE

  • *Interaciuni alelice; Codominan.

    INTERACTIUNI GENICE

  • *Interaciuni non-alelice;epistazieExpresia fenotipic a unei perechi de gene (epistatice) poate influena aciunea altei perechi de gene nealele (hipostatice);linkage- Gene nealele de pe acelasi cromozom se transmit la descendenti impreuna

    INTERACTIUNI GENICE

  • Interactiunea intre genele nealeleA. Epistazia

  • Interaciunea dintre alelele locusului genic pentru substana H i alelele locusului genic ABO

    Genotipuri ale locusului HProdui genici ai locusului HGenotipuri AB0Produi genici ai alelelor locusului AB0(antigeni eritrocitari)Precursorul substanei H(glicolipid)HHSubstana HIAIA sau IAIOIBIB sau IBIOAntigen AAntigen BHhSubstana HIAIBIOIOAntigen A si B,Substana H rmne nemodificat, nu apar antigeni A si BhhAbsentIAIA sau IAIOIBIB sau IBIOIAIBIOIONici unul,Snge de tip Bombaynu exist substana H spre a fi convertit

  • Transmiterea ereditar a tipurilor de grupe de snge ABO n interacie cu locusul genic Bombay se realizeaz dup urmtoarea schem:PriniFenotip- snge Bombay X Snge de tip OGenotip- hh IAIB HH IOIODescendena posibilGenotip- Hh IAIO sau Hh IBIOFenotip- Snge de tip A Snge de tip B

  • B. Inlantuirea genica (linkage)

    Stabilirea unor relaii (grupe) de nlnuire ntre gene i, deci, caractere este foarte important n genetica medical. Se urmrete transmiterea unor caractere patologice n comun cu un caracter normal. Caracterul normal servete ca marker (indicator) a unei patologii

    Ex. grupe de nlnuire: - Rh i eliptocitoz (eritrocite cu form eliptic); - AB0 i xeroderma pigmentosum(XP- cancere cutanate multiple );

  • Segregare independenta Inlantuire

    Dac cei doi loci D i M sunt situai foarte aproape unul de altul ei au tendina de a se transmit mpreun (linkage), formnd dou tipuri de gamei DM i dm. Dac locii D i M se afl la distan mai mare unul de altul ntre ei se poate produce crossing over (CO). Genele alele Dd i Mm pot forma combinaii noi, rezultnd patru tipuri de gamei: doi nerecombinai (DM i dm) i doi recombinai (Dm i dM).

  • = 50% non-rec and 50% rec numarul de descendenti recombinantinumarul total de descendentiTheta100% non-rec 00.5GametiParinti90% non-rec and 10% rec 99% non-rec and 1% rec 0.10.01Morgan cM

  • reflecta distanta genetica dintre 2 loci

    Daca < 0,5 EXISTA INLANTUIRE Cu cat este mai mic ca valoare decat 0,5 cu atat distanta genetica dintre cele 2 gene este mai mica.

    Cea mai mare valoare POSIBILA a 0,5, adica 50% NU EXISTA INLANTUIRE

  • 1cM ~ 1.000.000 pb (1.000kb)

  • Daca 1cM corespunde unei frecvente de recombinare de 1% (0,01), atunci frecventa de recombinare observata intre locusul A si B de 3% rezulta din distanta de 3cM dintre ei, adica din faptul ca ei se afla la o distanta relativa de 0,03 unitati de recombinare

  • Analiza de inlantuire genica:se poate realiza numai prin studii familiale comparand genotipurile descendentilor cu cele ale parintilor reprezinta o metoda de cartografierea cromozomiala (consta in atribuirea unei gene a unui loc specific pe cromozom, in stabilirea ordinii si distantei dintre loci).

  • Structura genei Promotorul

    Unitatea functionala

    Terminatorul

  • PROMOTORULcutia TATA (Hogness)

  • codonul start ATGcodon stop - TAG,TAA,TGA

    5UTR (untranslated region); 5'-CCAGCCATG-3', care conine i codonul iniiator ATG

  • Unitatea functionala are o structura discontinua, fiind alcatuita din exoni si introni.Intronii si exonii ntr-o gen ocup poziii stabile, si sunt variabili n numr simrime.

    Gena ce codific actina posed doiexoni si un singur intron.

  • EXONIgena distrofinei 2.400 kb => 79 exoni

    gena factorului VIII de coagulare - 186 kb => 26 exoni

  • INTRONINr intronilor variaza: genele insulinei si globinelor - doi introni genele factorului VIII de coagulare - 25 introni

    Ex de lungime a intronilor:genele insulinei si globinelor - introni ~ 500 pbgena colagenului de tip VII - intronii ~ 1.100 pbgena fenialanin-hidroxilazei introni ~ 500 pb

  • Prelucrarea ARNm transcript primar(matisare sau splicing) Gena exonintron ARNm trasncript matur 5533exonexonintrontranscriere ARNm transcript primar35ARNm precursor= exoni+introni ARNm maturi= exoni

  • Proprietatile genelorSpecificitatea geneiPenetranta genei:completa/incompletaExpresivitatea geneiPoligenie Pleiotropie (polifenie)

  • Periodiocitate celor 4 nucleotide, adica o ordonare regulata: A-T-G-C-A-T-G-C-A-T-G-C-A. Chargaff a demonstra prin metode fizico-chimice ordinea aperiodica a nucleotidelor din monocatena de AND : .. A-T-T-A-G-C-G-A-T-C-C-A-C-A-T. Informaia genetic codificat = secvena (ordinea) nucleotidelor determin ordinea aminoacizilor n proteine. 5'- ATGCCTAGATCA - 3' aa1- aa2-aa3- aa4

    alfabet nucleic = patru "litere": A, T, G, C "cuvinte" de trei litere = triplet sau codon aminoacid ATG Met asamblate ntr-o "fraz" = o gen = unitatea de informaie genetic; secvena nucleotide secvena AA n protein. ATG TGT AAA CCA Met cis lys pro Specificitatea

  • Penetran - complet toi heterozigoii = bolnavi p = 1;Penetran incomplet unii heterozigoi = sntoi p < 1Exemple de boli cu penetran incomplet:retinoblastomul p= 80% osteogenesis imperfecta p = 90%.Penetrana

  • Ex. de expresivitate variabila este alela pentru polidactilie la om (indivizii purtatori pot prezenta hexadactilie numai la mini, sau numai la picioare, sau la toate membrele, sau doar bonturi digitale la un membru).Expresivitatea

  • Expresivitatea - polidactilie, sindactilie si adactilie, aceste deformatii sunt printre cele mai intalnite anormalitati congenitale.

  • PoligeniaNumeroase caractere fenotipice sunt rezultatul actiunii mai multor gene nealele care au efecte cantitative, mici si cumulative (poligenie), iar fiecare gena determina, de fapt, o parte din caracter.

  • Nr. de gene care participa la realizarea caracterului respectiv variaza de la o persoana la alta, si de aceea distribuia caracterului in populatie corespunde unei curbe de tip Gaussian

  • Pleiotropie (polifenie) Reprezinta fenomenul prin care o singura gena dominanta produce efecte fenotipice diverse in mai multe sisteme de organe si funcii. Sd.Marfan :1)Modificari scheletice:membre lungi, degete lungi si fine (arahnodactilie), piept excavat, (torace nfundat) etc.2)Modificari oculare (miopie, dezlipirea de retin, cataracta, ectopie de cristalin - luxaie complet, chiar cecitate)3)Modificari cardiovasculare (anevrism de aorta)Mutatia determina un defect in structura primara a fibrilinei (componenta majora a tesutului conjunctiv)

  • genegena transpozabilaTRANSPOZITIA

  • 1948 BARBARA McCLINTOCK (1902 1992) descoperea genele saritoare investigand porumbul (Zea mays).

    Mc Clintock a fost premiata la varsta de 81 ani, datorita contributiei deosebite:Prima dovada si definire a elementelor genetice mobile.

    Prima dovada a controlului unei gene asupra alteia (fiind baza conceptului de reglare genica).

    Dezvoltarea celor mai bune tehnici de studiere a cz. la plante.

  • Gena disociator (Ds) produce mutatii instabile sarind in diverse pozitii pe cz.

    Dsproduce mutatii instabile sarind in diverse pozitii pe cz.Prin insertia transpozonului gena de la nivelul locusului C este inactivata. Gena fiind implicata in producerea culorii bobului, acesta devine alb. Dar mutatia