1 / 28

GENOM

GENOM. organizace genomu struktura a exprese genu mutace. Kolektiv Laboratoře molekulární biologie Onkologické centrum J. G. Mendela Nový Jičín. FAKTA. Nukleární DNA je lokalizována v jádře buněk Haploidní genom obsahuje 3x10 9 bp

naomi
Download Presentation

GENOM

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. GENOM organizace genomu struktura a exprese genu mutace Kolektiv Laboratoře molekulární biologie Onkologické centrum J. G. Mendela Nový Jičín

  2. FAKTA • Nukleární DNA je lokalizována v jádře buněk • Haploidní genom obsahuje 3x109 bp • Počet předpokládaných genů 20.000 - 30.000 (50.000 – 100.000) • Kódující sekvence 2 - 3 % • Genetický kód je univerzální • Geny jsou lokalizovány na chromosomech lineárně • Geny mají exon/intronovou strukturu • Diploidní lidský genom obsahuje 46 chromozomů (2x22 autosomů a 2 pohlavní chromozomy - X a Y) (žena 46 XX, muž 46 XY)

  3. ZÁKLADNÍ POJMY Genom – veškerý genetický materiál jednotlivce Transkriptom – sada transkripovaných sekvencí Proteom – sada proteinů kódovaná genomem

  4. GENOM Kódující sekvence: - cca 2 - 3% - „single genes“ - „repetetivní geny“ (pro rRNA, tRNA, histony) Intergenové oblasti Repetitivní sekvence: - tandemové - telomerické a subtelomerické - retropozóny (SINE, LINE) - MERs (medium and low reiteration frequency repeats) - endogenní retroviry a virální retrotranspozony Unikátní sekvence

  5. GENOM

  6. STRUKTURA GENU exon 1 exon 2 5´ - promotor UTR intron 1 UTR terminátor - 3´ místo „splicing“-u

  7. GEN A JEHO STRUKTURA 5´- konec 3´- konec transkriptovaná oblast genu promotor ex 1 int 1 ex 2 int 2 ex 3 kódující sekvence mRNA5´ UTR mRNA3´ UTR terminační kodón pro ukončení syntézy proteinu (UGA, UAA, UAG iniciační kodón pro syntézu proteinu začátek transkripce signál pro poly(A)

  8. GEN A JEHO STRUKTURA

  9. GENOVÁ RODINA Konstantní exony 2 3 4 5

  10. semikonzervativní replikace BUNEČNÍ CYKLUS REPLIKACE DNA buněčný cyklus „GAP1“ fáze - příprava na syntézu DNA M G1 G2 templát „syntetická“ fáze - syntéza (replikace) DNA S nově syntetizovaná DNA

  11. REPLIKACE REPLIKON - úsek genomu, kde probíhá replikace. REPLIZÓM - proteinový komplex, s enzymatickou povahou, zajišťující replikaci úseku DNA. 3´ 5´ 3´ 5´

  12. EXPRESE GENU – CENTRÁLNÍ DOGMA transkripce DNA translace RNA PROTEIN

  13. EXPRESE GENUCENTRÁLNÍ DOGMA

  14. EXPRESE GENUCIS/TRANS REGULACE

  15. GENETICKÝ KÓD

  16. MUTACE • DĚDIČNÁ ZMĚNA GENOTYPU • JAKÁKOLIV ZMĚNA V NUKLEOTIDOVÉ SEKVENCI NEBO V USPOŘÁDÁNÍ DNA EVOLUCE: MUTACE SELEKCE • selekčně škodlivé • selekčně neutrální • selekčně výhodné

  17. DĚLENÍ MUTACÍ • podle vzniku - spontánní • - indukované • podle druhu buněk - gametické • - somatické • podle charakteru - genomové (numerické, chromosomové) • - chromosomové (strukturální) • - genové

  18. TYPY MUTACÍ • substituce - tranzice (PU-PU; PY-PY) • - transverze (PU-PY; PY-PU) • delece • inzerce • duplikace • amplifikace repetitivních sekvencí

  19. DELECE N 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTC - - - 3´ del 3 bp 5´ - - - AGCTCCAACCCCGTATTC - - - 3´ N 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTCGGG- - - 3´ del 1 bp5´ - - - AGCTCCGGTAACCCGTATTCG GG - - - 3´

  20. INZERCE N 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTC - - - 3´ ins 9 bp 5´ - - - AGCTCCAACAAAAGCTTTCCCGTATTC - - - 3´ ins 7 bp 5´ - - - AGCTCCAACAAAAGCTCCCGTATTC - - - 3´

  21. SUBSTITUCE N 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTC - - - 3´ tranzice (PU-PU; PY-PY) M 5´ - - - AGCTCCGATAACCCCGTATTC - - - 3´ transverze (PU-PY; PY-PU) M 5´ - - - AGCTCCGTTAACCCCGTATTC - - - 3´

  22. TYPY MUTACÍ CHROMOZOMÁLNÍ VS MOLEKULÁRNÍ ÚROVEŇ: CITLIVOST METODY: SUBSTITUCE ANO NE DELECE ANO ANO/NE DUPLIKACE ANO ANO/NE INVERZE ANO ANO/NE INZERCE ANO ANO/NE TRANSLOKACE ANO ANO/NE MGCG

  23. ÚČINEK MUTACÍ • mutace měnící smysl kodonu (missense) • Arg na Glu • mutace beze smyslu (nonsense – vznik stop kodonu) • mutace neměnící smysl kodonu (silent mutation) • posunová mutace (frameshift) • --ACG-GCT-AAA-TTC-- • --ACA-AAT-TC-- • 5. nestabilita (vedoucí k anticipaci)

  24. FRAMESHIFT/NON-FRAMESHIFT Delece: N 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTC - - - 3´ del 3 bp 5´ - - - AGCTCCAACCCCGTATTC - - - 3´ (non-frameshift) del 1 bp 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCGTATTC - - - 3´ (frameshift) Inzerce: N 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTC - - - 3´ Ins 3 bp 5´ - - - AGCTCCGGTGCGAACCCCGTATTC - - - 3´ (non-frameshift) Ins 1 bp 5´ - - - AGCTCCGGTTTAACCCCGTAT TC - - - 3´ (frameshift)

  25. DELECE 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTC - - - 3´ 5´ - - - AGCTCCAACCCCGTATTC - - - 3´ 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTCGGG- - - 3´ 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCGTATTCG GG - - - 3´ wt H2N ----- ser ser gly asn pro val phe ---- COOH del 3 bp (non-frameshift) H2N ----- ser ser asn pro val phe ---- COOH wt H2N ----- ser ser gly asn pro val phe gly---- COOH del 1 bp (frameshift) H2N ----- ser ser gly asn pro tyr ser ---- COOH

  26. NONSENS MUTACE N DNA 3´ - - - AGCATAGGTAACCCCGTAACCGGG - - - 5´ N mRNA 5´ - - - UCGUATCCAUUGGGGCAUUGGCCC - - - 3´ N PROTEIN M DNA 3´ - - - AGCATTGGTAACCCCGTAACCGGG - - - 5´ M mRNA 5´ - - - UCGUAACCAUUGGGGCAUUGGCCC - - - 3´ M PROTEIN M DNA 3´ - - - AGCATAGGTAACCCCGTAACTGGG - - - 5´ M mRNA 5´ - - - UCGUATCCAUUGGGGCAUUGACCC - - - 3´ M PROTEIN H2N COOH (substituce A na T – vznik stop kodonu) COOH H2N zkrácený protein (substituce C na T – vznik stop kodonu) COOH zkrácený protein H2N

  27. INZERCE N DNA 5´ - - - AGCTCCGGTAACCCCGTATTC - - - 3´ ins 9 bp 5´ - - - AGCTCCAACAAAAGCTTTCCCGTATTC - - - 3´ ins 7 bp 5´ - - - AGCTCCAACAAAAGCTCCCGTATTC - - - 3´ H2N COOH N PROTEIN M PROTEIN H2N COOH M PROTEIN H2N COOH

  28. REKOMBINACE

More Related