Quiz ครั้งที่ 3 : เวลา 10 นาที

2. Quiz ครั้งที่ 3 : เวลา 10 นาที

3. 1. ใน Translation ของ Prokaryote บน mRNA มี docking site สำหรับ ribosome คือ (1)…………. 2. ใน Translation ของ Eukaryoteบน mRNA มี docking site สำหรับ ribosome คือ (2)…………. 3. tRNA ที่ ใช้เริ่ม translation คือ(3) …………… 4. ใน ribosome สามารถรับ tRNA ได้ที่ (4)…………..และ (5)……………. 5. Start codon คือ (6)…………………. 6. Stop codons คือ (7) ……… , (8) .…… , และ (9) ...…… 7. Factor ที่ recognize stop codons ได้คือ (10) …………...

5. กำหนดเดิม: เสาร์ที่ 25 พ.ย. เปลี่ยนเป็น เสาร์ที่ 2 ธ.ค. (9:00-12:00 น.) ขอเปลี่ยนแปลงวันสอบ Midterm ครั้งที่ 2

7. Gene Mutation & Repair

8. Mutation กระบวนการเปลี่ยนโครงสร้างของ Genes ทำให้เกิด Alternative forms ของ genes ผล - เปลี่ยน Phenotype หรือไม่เปลี่ยน - เกิด Biodiversity - ใช้ศึกษา การควบคุมพันธุกรรม

9. Mutation เป็นลักษณะอย่างหนึ่งของ gene Alternative forms of genes Change ใน phenotypes Biological diversity Genetic study

10. Types of Mutation I. Effects on the Phenotype of Mutant Organisms II. Effects on the Genetic Materials

11. I. Effects on the Phenotype of Mutant Organisms 1. Somatic & Germ-line Mutations 2. Morphological Mutations 3. Nutrition Mutations 4. Lethal Mutations 5. Condition Mutations

12. 1. Somatic & Germ-line Mutations 1.1 Germ-line mutation : sex cells, progeny e.g. Queen Victoria of Great Britain - hemophilia 1.2 Somatic mutation : nonsex cells, within lifetime of individual e.g. Indian corn --> transposable genetic element

13. 1.1 Germ-line mutation : sex cells, progeny

14. 1.2 Somatic mutation : nonsex cells, within lifetime of individual

15. 2. Morphological or Visible mutation Appearance ต่างจาก wild type e.g. - albino mammal - สีตา & ลักษณะปีกของแมลงหวี่ - colony ของ bacteria/yeas, plaque ของ virus

16. Visible mutation

17. 3. Nutrition mutation : Microbes wild-type เจริญได้ใน minimal media เรียกว่า Prototrophs Mutant เจริญใน minimal media ไม่ได้ ต้องการ extra substances เรียก Auxotrophs เพราะ defective genes / ขาด enzymes สร้างสารและพลังงานจาก glucose และ salt เพื่อดำรงชีพไม่ได้ ต้องมีอาหารพิเศษ

18. เช่น bio mutant E.coli ต้องการ biotin leu mutant E.coli ต้องการ leucine pantothenateless mutant Neurospora ต้องการ pantothenate

19. 4. Lethal mutation : death mutation ใน gene ของ subunits ของ RNA Polymerase --> inactive RNA Pol --> no transcription --> no RNA

20. 4.1 Lethal mutation ใน haploid organisms ตายทันที เพราะ ไม่มี wild-type gene / allele ที่ผลิต RNA Polymerase เพื่อ compensate

21. 4.2 Lethal mutation ใน diploid organisms มี wild-type allele ปกปิดไว้ไม่แสดงผลร้ายได้หลายรุ่น จนกว่า heterozygous mate --> Lethal เช่น yellow mice - heterozygous --> survive - homozygous --> ไม่เคยมีปรากฏเพราะ ตายในท้องแม่และเป็น recessive

22. 5. Condition mutation mutation แล้วมี condition เป็น lethal หรือไม่ 5.1 Conditional lethal 5.1.1 Temperature-sensitive (ts) normal growth temperature = Restrictive หรือ Non permissive allowed growth temperature = Permissive mutants ที่ grow ใน restrictive ไม่ได้ เพราะ mutated protein ถูก denatured --> lethal จึงเป็นTemperature-sensitive mutants

23. ตัวอย่าง ovalbumin :ในไข่ --> restrictive/ nonpermissivelow temperature --> permissivebioled egg --> sensitive --> denatured --> lethal

24. 5.1.2 Premature translation normal codons mutate เป็น stop codon(s) ภายใน reading frame ของ gene - survive ถ้ามี supressor tRNA --> mature translation - lethat ถ้าไม่มี suprresor tRNA --> premature translation

25. 5.2 Condition without lethal Temperature-sensitive coat color gene ของ แมวไทย Body : warm --> inactivate color-producing enzyme --> white color Feet, nose, & ears : cool --> produce enzyme --> dark color

26. II. Effects on the Genetic Materials 1. Point Mutations 2. Silent Mutations 3. Frameshift Mutations 4. Reversion Mutations

27. 1. Point Mutations mutation เกิดกับ 1 หรือ 2-3 bases เปลี่ยนแปลง base โดย - alteration หรือ - insertion หรือ - deletion ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกับ codon และ reading frame ของ codon

28. Point mutation

29. 1.1 Missense Mutationsเปลี่ยน 1 base ทำให้เปลี่ยน sence ของ codon จาก a.a. หนึ่งเป็นอีก a.a. หนึ่ง เช่น

30. 1.2 Nonsense Mutationsconvert sense codon ให้เป็น stop codontryptophan codon UGG --> stop codon UGAใน translation ไม่มี tRAN recognize ได้มีแต่ RF recognize stop codon ได้ premature translation --> protein ผิดปกติ

31. 1.3 Transition Mutation เปลี่ยนในกลุ่ม base เดียวกัน pyrimidine replace pyrimidine purine replace purine

32. 1.4 Transversion Mutation เปลี่ยนสลับกลุ่ม base pyrimidine replace purine purine replace pyrimidine

33. 2. Silent mutation mutation ที่ detect ไม่ได้โดยวิธีธรรมดา เปลี่ยน base ของ codon UCA เป็น codon UCG ทั้ง 2 codons คง code ให้ serine protein ชนิดเดิม mutation ที่ 3rd base/wobble position ของ codon mutation ภายใน intron จะสะสม ให้ลูกหลาน

34. Silence mutation

35. 3. Frameshift mutation Insertion หรือ Deletion 1 base เปลี่ยน reading frame ชุดใหม่ของ gene นับจากตำแหน่ง mutation เป็นต้นไป codon เปลี่ยน ---> useless protein stop codon ---> immature protein ไม่มี stop codon ---> readthroughเป็นผลให้ได้ mutant phenotype

36. Frameshift mutation

37. 4. Reversion หรือ Back-mutation mutation ที่ reversible ให้กลับไปยัง original phenotype เกิดได้ 2 ทาง 4.1 True reversion 4.2 second-site reversion (Forward mutation or Suppression)

38. Reversion mutation

39. 4.1 True reversion mutation alteration ของ mutated base กลับไปเหมือนเดิม ทุกอย่าง หรือ restore original reading frame เช่น Ser Pro Gln Gly Thr original frame :TCC CCC CAA GGC ACT Ser Pro Pro Arg His insert one C : TCC CCC CCA AGG CAC T Ser Pro Gln Gly Thr delete one C : TCC CCC CAA GGC ACT

40. 4.2 Second-site reversion / Suppression เป็นการ mutate ครั้งที่ 2 ที่อีก codon หนึ่ง ไม่ให้ original gene แต่ restore function ของ protein mutate ให้ amino acid ใหม่ อีกตัว แล้วทำให้ function ของ protein เหมือนก่อน mutation ครั้งแรก

41. 4.2.1 Intragenic suppression mutationmutation แรกกับ mutation 2 เกิดใน gene เดียวกันเพื่อ compensate กันได้ protein ที่ function กลับคืน

42. 4.2.2 Intergenic suppression mutation เกิดต่าง genes แต่ compensate กัน เช่น mutation ที่ codon บน mRNA --> mutated codon --> a.a. เปลี่ยน mutation ที่ anticodon บน tRNA --> complement หรือ suppress ต่อ mutant codon -> translation ปกติ ได้ protein ที่ยาวเท่าเดิม แต่มี a.a. 1 ตัวไม่ถูกต้อง

43. mutation ที่ codon ของ mRNA อาจเป็น Missence mutant หรือNonsence mutant ก็ได้ mutation ที่ anticodon บน tRNA ได้ mutant เป็น suppressor ต่อ mutant codon mRNA Nonsense mutantSuppressor mutant Ochre mutant - UAA Ochre suppressor Amber mutant - UAG Amber suppressor Opal mutant - UGA Opal suppressor

44. Causes of Mutations 1. Spontaneous Mutations 2. Chemical Mutations 3. Radiation-induced Mutations Mutagens = mutation causing agents

45. 1. Spontaneous mutations mutation เกิดเอง ไม่มี mutagens ใน bacterial cell เกิดทุก ๆ 1 cell ใน 108 cell divisions ในคน spontaneous rate mutation ยิ่งสูงกว่า มักเกิดอย่าง random โดยเป็น errow ของ DNA replication ที่เล็ดลอด proofreading function ของ replicating enzymes Spontaneous mutation เกิดจากหลายสาเหตุ

46. 1.1 DNA replication machinery E.coli mutant strains มี unfaithful replication เรียกว่า Mutators Gene ของ DNA Polymerase encode ให้ mutant subunits --> mismatch repair และ proofreading ไม่ได้ ใน replication rate mutation ของ mutator สูงกว่าปกติและ mutator adapt ต่อ environment ได้ดี

47. 1.2 Replication mistakes โดย DNA bases base ของ DNA มี form / Tautomer 2 forms มีโครงสร้างหลักของ atom เหมือนเดิมแต่ การเรียง base ต่างกันเล็กน้อย การเปลี่ยน form ของ base เรียกว่า Tautomerization หรือ Tautomeric shift ปกติ Base แต่ละ base ของ DNA มี form เดียว

50. DNA polymerase supply base เข้า alternate form ทำให้ mismatch base pairing และ mistakes ยังคงอยู่ใน replication ในรอบต่อไป ทำให้เกิด mutation