DNA Denaturation and Renaturation: Understanding Base Pairing and Genomic Lengths

1. dsDNA

2. A:TandG:C כיווניות קשר פוספו A = 10-10

3. זיווגי בסיסים - basepairing בסיס משלים

4. שאלת תירגול: מדוע בחרת ללמוד רפואה • 1. אני מעוניין לעזור לאנושות • 2. הנושא מעניין • 3. קידום אישי • 4. המשפחה לחצה • יש לך 30 שניות לענות תשובה!

5. דנטורציה ורנטורציה And Denaturation

8. דנטורציה ורנטורציה של DNA

9. דנטורציה

11. ספקטרופוטומטר

12. DNA Denatures at High Temperatures

14. שאלה: אורך הגנום ההומני הוא 3 טרליון זווגי בסיסים, לעומתו אורך הגנום של חיידק ה-e. coliaהוא 1.5 מליון זיווגי בסיסים. הגנום ההומני מורכב מ-47% זיווגי בסיסים של GC ולעומתו הגנום של החיידק בעל 52% של GC. למי טמפרטורת Tm יותר גבוה? • 1. לאדם • 2. לחיידק • 3. אין מספיק מידע • 4. לשניהם Tm זהה

15. רנטורציה

16. Less complex DNA renatures faster For an equal mass/vol:

18. Census of human repeats Over 40% of the human genome corresponds to interspersed repeats IHGSC. Nature (2001) 409 860-921

19. Types of DNA in each kinetic component Human genomic DNA

20. פטריות אצות 30-40,000 genes

23. מבנה הכרומוזום בשלב חלוקת התא Gene 3 גן – אזור ב-ד.נ.א מימנו מתורגמת מולקולת ר.נ.א בעלת פעילות ביולוגית

24. אינטרונים – רצפים שמוסרים בגרעין ולא נשארים במולקולת הרנא הבוגר אקסונים – רצפים שנשארים במולקולת הרנא הבשלה אינטרונים נמצאים רק באוקריוטים

25. אקסון – רצף שנשאר ברנא לאחר העיבוד ועובר לציטופלזמה אינטרון – רצף המוסר מהרנא בגרעין אקסון פרומוטר אינטרון

27. מהם הכרומוזומים? • 1. אתרי עיגון של הדנא בגרעין • 2. מבנה הגרעין • 3. מיכלי אריזה של הדנא • 4. מיכלי אריזה של החלבונים

29. Human genome 2.91 billion base pairs 24,000 protein coding genes (~32,000 non-coding genes) 1.5% exons (127 nucleotides) 24% introns (~3,000 nucleotides) 75% intergenic (no genes) Average size of a gene is 27,894 bases Contains an average of 8.8 exons Titin contains 234 exons.

30. We humans are 99.9% identical at the DNA sequence level • There are still ~3 million nucleotide differences among us called SNPs (60,000 within the exons)---that presumably account for differences in disease susceptibility, drug responses, etc. • Polymorphic variation between and within populations • Implications for concepts of “race,” “individuality”

31. 24,000

34. Duchenne Muscular Dystrophy ניוון שרירים MOLECULAR BIOLOGY OF THE DISEASE Duchenne Muscular Dystrophy is one of more than twenty different types of muscular dystrophy. The Duchenne type affects only boys and is known to result from a defect in a single important protein in muscle fibers called Dystrophin. The muscle fiber will break down if the Dystrophin is missing and is unable to function properly. As a result, the reduction in the number of good muscle fibers and the whole muscle becomes weak.

35. כמה מחלות גנטיות יכולות להיות? • 1. לא יותר מ-100 • 2. כ-1000 מחלות • 3. כ-10000 מחלות • 4. כמספר הגנים.

38. Chromatin Packing Condensin plays important roles

40. Histone היסטונים

41. HDAC HDAC activity HAT

42. מבנה הנוקלאוזום סיכת ביטחון

43. Nucleosome Structures Histone octamer 2 H2A 2 H2B 2 H3 2 H4

44. Histones binding to DNA

45. The bending of DNA in a nucleosome 1. Flexibility of DNAs: A-T riched minor groove inside and G-C riched groove outside 2. DNA bound protein can also help

46. Structural Organization of the Core Histones

47. The Assembly of the Core Histones

48. Notice the long tails of the octamer מה המשמעות של זנבות ההיסטונים?

49. H2A H2B H3 H4

50. The function of Histone tails