1 Uniwersytet WarszawskiGenetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii
2 Wykład 9 Jak naprawiane są uszkodzenia w DNA?Jaki jest mechanizm rekombinacji? Jak geny sterują rozwojem? Jak mutacje wywołują choroby? Czy nowotwory mają podłoże genetyczne?
3 Naprawa DNA Systemy naprawy DNA naprawa bezpośrednianaprawa z wycinaniem zasad naprawa z wycinaniem nukleotydów naprawa niedopasowanych nukleotydów naprawa rekombinacyjna
4 Naprawa DNA Naprawa bezpośredniausuwanie pęknięć jednej nici DNA (ligaza DNA) usuwanie grup alkilowych (alkilotransferazy) usuwanie dimerów cyklobutylowych (fotoliaza DNA) dimer cyklobutylowy
5 Naprawa DNA Naprawa z wycinaniem zasadodcięcie zasady purynowej lub pirymidynowej wycięcie deoksyrybozy i fosforanu zapełnienie luki
6 Naprawa DNA Naprawa z wycinaniem nukleotydówwycięcie fragmentu jednej nici DNA zapełnienie luki
7 Naprawa DNA Naprawa niedopasowanych nukleotydówwycięcie fragmentu nici z błędem uzupełnienie luki jak odróżnić nić z błędem od nici prawidłowej?
8 Naprawa DNA Łączenie niehomologicznych końcówek DNAnaprawa pęknieć obu nici DNA ryzyko połączenia niewłaściwych cząsteczek DNA
9 Naprawa DNA Znaczenie naprawy DNA xeroderma pigmentosumchoroba genetyczna nadwrażliwość na UV prowadzi do nowotworów mutacja w genie kodującym składnik systemu naprawy przez wycinanie nukleotydów inne podobne mutacje zwiększają częstość występowania nowotworów
10 Rekombinacja Rekombinacja homologiczna utworzenie heterodupleksuprzemieszczanie się rozgałęzienia rozłączenie rozgałęzienia (poziome lub pionowe)
11 Rekombinacja Białka odpowiedzialne za rekombinacjęRecBCD rozplata DNA i przecina jedną nić RecA pomaga w inwazji nici DNA RuvA i RuvB przesuwają miejsce rozgałęzienia RuvC tnie w miejscu rozgałęzienia
12 Rekombinacja Rekombinacja umiejscowiona
13 Genetyczna regulacja rozwojuModel ABC regulacji rozwoju kwiatu kombinacja genów klasy A, B i C determinuje powstanie części kwiatu sepals - działki petals - płatki stamens - pręciki carpel - słupek
14 Genetyczna regulacja rozwojuRegulacja rozwoju przez niesymetryczne podziały komórkowe
15 Genetyczna regulacja rozwojuRegulacja rozwoju przez gradienty substancji regulacyjnych
16 Genetyka układu odpornościowegoSkładanie przeciwciał jak przeciwciała rozpoznają 1011 antygenów?
17 Choroby genetyczne dziedziczone mendlowskoDefekty w białkach enzymatycznych recesywne akumulacja substratu lub brak produktu fenyloketonuria brak aktywności hydroksylazy fenyloalaninowej 1/15000 urodzeń nadmiar fenyloalaniny w ustroju leczenie przez stosowanie diety hydroksylaza fenyloalaninowa fenyloalanina tyrozyna
18 Choroby genetyczne dziedziczone mendlowskoDefekty w białkach receptorowych uszkodzenie białek rozpoznających inne białka rodzinna hipercholesterolemia uszkodzenie receptora LDL niepełna dominacja, heterozygoty 1/500 urodzeń nadmiar cholesterolu we krwi
19 Choroby genetyczne dziedziczone mendlowskoDefekty w białkach transporterowych uszkodzenie białek odpowiedzialnych za transport transbłonowy mukowiscydoza uszkodzenie transportera jonów chlorkowych 1/2500 urodzeń gromadzenie się gęstego śluzu w płucach
20 Choroby genetyczne dziedziczone mendlowskoDefekty w białkach strukturalnych uszkodzenie białek odpowiedzialnych za tworzenie struktur biologiczych dystrofia mięśniowa uszkodzenie białka cytoszkieletu komórek mięśniowych 1/3000 urodzonych chłopców powoduje zanik mięśni