330 likes | 559 Views
Fejezetek a genetikából Perczel Tamás. Genetika tudománytörténet dióhéjban. összeállította: Perczel Tamás. Johann Gregor Mendel. 1822 - 1884. Huszonegy évesen belépett az Ágoston-rendbe, a brnoi Szent Tamás-kolostorba. A híres veteményeskert.
E N D
Genetika tudománytörténet dióhéjban összeállította: Perczel Tamás
Johann Gregor Mendel 1822 - 1884
Huszonegy évesen belépett az Ágoston-rendbe, a brnoi Szent Tamás-kolostorba. A híres veteményeskert The Monastery Garden with the greenhouse whichGregor J. Mendel, O.S.A., had built in 1870. Its appearance before 1902.Courtesy of Villanova University Archives.
Az öröklődés „génekhez” köthető (fizikai egységek) • Minden génből két példánnyal rendelkezik minden élőlény: anyai és apai gének (diploid sejtek) • Ivarsejtek csak haploidok • Génváltozatok = allélok • Domináns – recesszív allélkölcsönhatás • Mendel törvényekI. UNIFORMITÁS, II. HASADÁS, III. FÜGGETLEN ÖRÖKLŐDÉS
Uniformitás elve Mendel I. törvénye Homozigóta szülők keresztezése esetén az első utódnemzedék minden tagjának geno- és fenotípusa egyforma
Hasadás (szegregáció) elve Mendel II. törvénye aa Szögletes magvú AA Gömbölyű magvú • Első utódnemzedék heterozigóta egyedeit egymás között továbbkeresztezzük: a második utódnemzedékben az eredeti szülői tulajdonságok elválnak egymástól, illetve mindkettő megjelenik. x szülők a ivarsejtek A Aa Gömbölyű magvú F1 ½ a ivarsejtek ½ A
Tesztelő keresztezés aa Szögletes magvú Aa Gömbölyű magvú • A domináns fenotípus vajon milyen a genotípus? • Keresztezés homozigóta recesszív egyeddel x szülők ivarsejtek ½ A ½ a a Ha az egyed homozigóta domináns (AA), a tesztelő keresztezés után minden egyed domináns fenotípusú lesz (Aa),ha heterozigóta domináns (Aa) 50%-ban lesznek recesszívek is.
Független kombinálódás elve Mendel III. törvénye A szülők két génben különböznek – dihibrid kereszteződés Gömbölyű, sárga – domináns; szögletes zöld – recesszív A két különböző tulajdonság egymástól függetlenül öröklődik, mert az F2 –ben az eredeti tulajdonság-párokon kívül, új kombinációk is megjelennek • Bidomináns – mindkét jellegre nézve domináns – 9/16 • Csak egyik jellegre domináns – 3/16 + 3/16 • Birecesszív – 1/16
AABB gömbölyű, sárga magvú aabb szögletes, sárga magvú x szülők ivarsejtek AB ab AaBb gömbölyű, sárga F1 ivarsejtek ¼ AB ¼ Ab ¼ aB ¼ ab gömbölyű, sárga Gömbölyű, zöld Szögletes, sárga Szögletes, zöld
Thomas Hunt Morgan 1910 USA legkedvesebb állata amuslica
Drosophila melanogaster (Drozi) • A gének a sejtmagban lévő kromoszómákon helyezkednek el • 3 pár autoszóma, • 1 pár ivari kromoszóma
Eltérések az egyszerű mendeli arányoktól: kapcsoltság 2 génhelyet vizsgált egyszerre a muslicán: vad típus domináns mutánsok: pr+ → piros szem pr → bíbor szem vg+→ normál szárny vg → csökevényes szárny P: pr+pr+ vg+vg+ x prpr vgvg homozigóta vad típusú homozigóta mutáns F1 : pr+pr vg+vg heterozigóta vad típusú
A testcross Az F1 egyedeit tesztelő keresztezéssel vizsgálta, vagyis a homozigóta recesszív genotípussal keresztezte őket: F1: pr+pr vg+vg x prpr vgvg
A kapcsoltság F1: pr+pr vg+vg x prpr vgvg F2 fenotípusok: pr+ vg+ 1339 szülői típus pr vg1159 szülői típus pr+ vg 151 rekombináns típus pr vg+ 154 rekombináns típus Eltér a várt 1:1:1:1 aránytól!!!
A kapcsoltság • A szülői típusok a várt ¼-es aránynál sokkal nagyobb arányban vannak jelen. • Morgan következtetése: a két gén egy kromoszómán helyezkedik el, egymáshoz közel, ezért nem öröklődik függetlenül. • Mendel III.törvénye csak akkor teljesül, ha a vizsgált gének különböző kromoszómán vannak.
A kísérlet magyarázata: az F1 generáció kétszeresen heterozigóta
az F1 generációban rekombináció zajlik F1 kromoszómái F1 gamétaképzése átkereszteződéssel
A kromoszómák független megoszlásából származó genetikai rekombináció Testcross utódok
A molekuláris rekombinációból származó genetikai rekombináció Testcross utódok
Kromoszómatérképet készít 18 év kitartó munkájával, amiért 1933-ban orvosi Nobel-díjat kap rekombinaciós =rekombináns egyedek száma gyakoriság összes egyed száma 1% rekombináció = 1 térképegység = 1 centimorgan (cM)
Az örökítőanyag a kromoszóma DNS tartalma és nem a fehérjetartalma Griffith-Avery 1928 transzformáció
Rosalin Franklin röntgendifrakciós képe a DNS-ről felülnézetben (1952)
James D. Watson és Francis Crick 1952 a DNS szerkezete kettős spirál, Nobel-díj
Genom: a teljes DNS szerelvény A 23 db kromoszóma 3 milliárd nukleotidból épül fel(szakácskönyv sorozat 23 kötetben, kb. 50 ezer oldal/kötet) kb. 25 000 gén meghatározott sorrendben (receptek), de a kódolt fehérjék funkciójának többsége még nem ismert Gének között nagy mennyiségben szabályzást végző szakaszok találhatók, illetve hulladék DNS szakaszok (98,5%) Hogy működnek ezek? Human Genom Project 1996-2003 Két ember közti eltérés 0,01% Ember és csimpánz között 0,1% Ember és egér között 1% I’m Watson the project manager