Основы генетики человека


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Генетика.Лекция 5 Генотип. Геном. Кариотип. Геномные мутации.Генный баланс. Компенсация доз генов.Эволюция генома. 900igr.net Геном – набор генов, характерный для данного биологического вида (в гаплоидном наборе). Например, геном человека.Генотип – набор генов (аллелей) данного организма (в диплоидном наборе). Например, генотип пациента.Кариотип – набор хромосом (в диплоидном наборе). Используется как для вида, так и для организма Механизмы поддержания постоянства кариотипа в ряду поколений клеток – митоз oрганизмов – мейоз и последующее оплодотворение 2n2c 2n2c 2n2c 2n2c n2c n2c nc nc nc nc nc 2n2c Нерасхождение хромосом в мейозе дает нарушение во всех клетках потомка (генеративная мутация).Нерасхождение при митозе дает нарушение только в потомстве данной клетки (соматическая мутация). Такой организм называется «мозаик». Нарушения расхождения хромосом в анафазе митоза или мейоза Нарушения количества хромосом в кариотипе называют геномными мутациями Геномные мутации Полиплоидия k n – кратное n увеличение или уменьшение числа хромосомk = 1 - гаплоидияk = 2 – нормаk = 3 - триплоидияk = 4 - тетраплоидияи так далее Анеуплоидия (гетероплоидии)2n+k, где k=n – некратное n изменение числа хромосом2n + 1 - трисомия2n + 2 - тетрасомия2n – 1- моносомия2n – 2 - нулисомия . _ Полиплоидия Полиплоидия у растений приводит к увеличению размеров всех частей тела У животных и человека приводит к гибели плода При триплоидии (3n) характер нарушения зависит от того, чьих хромосомных набора два, а чьих один 2 от матери + 1 от отца – плод выглядит нормально, но плацента недоразвита 2 набора от отца + 1 от матери – маленький плод, но очень большая плацента, возможен пузырный занос Пузырный занос Анеуплоидия Анеуплоидии – изменение количества отдельных хромосом Абсолютное большинство эмбрионов с анеуплоидией погибает на ранних сроках беременности.Чем меньше генов в хромосоме, тем вероятнее, что плод с анеуплоидией доживет до рождения.Нарушения развития всегда затрагивают многие органы и ткани Примерное количество генов в хромосомах человека Есть связь между частотой анеуплоидии и возрастом матери Возраст матери, годы Риск рождения ребенка с синдромом Дауна % Синдром Дауна- трисомия 21 Жером Лежен фр. Jйrфme Jean Louis Marie Lejeune французский детский врач, генетик Дата рождения: 26 июня 1926 Место рождения: пригород Парижа под названием Монтруж Дата смерти: 3 апреля 1994 Место смерти: Париж Объяснил синдром Дауна как хромосомную аномалию.Также описал синдром кошачьего крика — иногда его называют «синдромом Лежена». Жером Лежен рекомендую Синдром Патау, трисомия 13 Трисомия 13 – синдром Патау Трисомия 18 – синдром Эдвардса Синдром Эдвардса, трисомия 18 Стопа-качалка Кисты в головном мозге Анеуплоидии по половым хромосомам не приводят к тяжелым нарушениям развития благодаря способности Х хромосомы образовывать тельце Барра Женщины ХХХ или мужчины ХYY здоровы и не отличаются от обычных людей.Х0 – синдром Шерешевского-ТернераХХY – синдром Клайнфелтера Синдром Шерешевского-Тернера, 45,ХО Плод с синдромом Шерешевского-Тёрнера Синдром Клайнфелтера (более одной Х при наличии У) Женский тип оволосения и гинекомастия Проявление синдромов может быть связано с: полной трисомией/моносомией во всех клетках. Пример записи кариотипа: 47,ХY, +13 (синдром Патау);мозаичной формой. Например, 50% 46,ХХ: 25%47,ХХХ 25%:25%45,Х0 транслокационной формой. Например, 46, ХХ, rob14/21 (транслокационная форма синдрома Дауна) 15 15/21 Понятие о геноме и генном балансе Размеры генома разных видов 3,3 109 пар нуклеотидов в гаплоидном наборе Кишечная палочка (бактерия) дрожжи дрозофила курица лягушка человек Классификация последовательностей и генов в геноме Последовательности ДНКУникальные – одна копия на геномУмеренно повторяющиеся – десятки – сотни копий. 20% генома (в основном, некодирующие повторы, но и некоторые гены)Высокоповторяющиеся – тысячи – сотни тысяч копий (сателлитная ДНК) – более 10% генома (генов не содержит) Гены Уникальные («гены роскоши») – одна копия на геном. Например, ген группы крови АВО и все прочие (см. задачи на законы Менделя.) Повторяющиеся («гены домашнего хозяйства») –Например, гены т-, рРНК, гены гистонов, тубулинов. Виды повторов:а. тандемные б. диспергированные а б Роль повторов не вполне ясна – возможно, структурная. Они обычно локализуются в центромерных и теломерных районах хромосом. Выявляются при С-окраске (на структурный гетерохроматин) Организация кластера рибосомальных генов и синтез рРНК, видимый в электронный микроскоп Транскрибируемые геныСпейсер Повторяющиеся гены на примере генов рРНК Доза гена – число копий в геноме или генотипе.Одно из свойств гена – дозированность действия: признак выражен тем сильнее, чем больше генов в генотипе а1а1а2а2 А1а1а2а2 А1А1а2а2 А1А1А2а2 А1А1А2А2 Так, кожа тем темнее, чем больше доза аллеля А Генный баланс – наличие в генотипе строго определенного числа доз каждого гена. (Особенно важен для уникальных генов – «генов роскоши»). Это можно сравнить с еще парой роялей в маленькой квартире отсутствием или сразу тремя начальниками (регуляторными генами) Поэтому нарушение генного баланса приводит к порокам развития, которые мы видим при несбалансированных хромосомных и геномных мутациях, а также при точковых мутациях важных уникальных генов. Однако анеуплоидии по Х или У хромосомам не приводят к грубым нарушениям. Y– слишком мала, а Х способна выключаться, образуя тельце Барра.Это пример компенсации нарушений генного баланса Схема мозаичной инактивации Х-хромосомы у самок млекопитающих зигота бластоциста инактивация одной из Х-хромосом на 16 сутки развития –случайная и необратимая Аллельное исключение на примере генов Х хромосомы Распределение потовых желез у монозиготных близнецов, гетерозиготных по гену эктодермальной дисплазии Х-сцепленная рецессивная мутация – ангидротическая эктодермальная дисплазия OMIM 305100, Xq12-q13 Эволюция генома В основе - генные, хромосомные и геномные мутации Новые гены возникают в результате мутаций исходного гена Б. Появление новых генов путем перетасовки экзонов А. Появление новых генов путем дупликации предкового гена и последующих точковых мутаций Предковый ген Ген с новыми функциями Часть гена 1 Часть гена 2 Часть гена 3 Ген с новыми функциями дупликация Ген А1 с исходной функциейНеработающий псевдогенГен А2 с другой, но близкой функцией Эволюция глобиновых генов шла путем дупликаций, транслокаций и точковых мутаций Хромосома 22 Хромосома 11 Хромосома 16 Хромосома 16 Хромосома 11 Миоглобин хромосома 22 В результате возникли генные семейства (кластеры) на разных хромосомах Эволюция генов, отвечающих за синтез зрительных пигментов шла также путем дупликаций и точковых мутаций, приведших к замене аминокислот в белках-ферментах Эволюция генов, отвечающих за синтез зрительных пигментов Черным показаны различия по аминокислотам На предыдущем слайде было видно, что красный и зеленый гены дивергировали совсем недавно, поэтому красно-зеленая слепота встречается часто Нормальные варианты числа копий генов на Х хромосоме Неравный кроссинговер как внутри, так и между генами Различные формы дальтонизма Эволюция хромосом приматов – видны робертсоновская транслокация и инверсия Конец

Приложенные файлы


Добавить комментарий