MOBILNÍ GENETICKÉ ELEMENTY. Lekce 13 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc.
|
|
- Aleš Kolář
- před 8 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 MOBILNÍ GENETICKÉ ELEMENTY Lekce 13 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc.
2 Demerec (1937) popsal nestabilní mutace u D. melanogaster B. McClintocková ( , Nobelova cena 1983) ukázala ve 40. a 50. letech při studiu chromozómových zlomů u kukuřice, že její genom obsahuje mnoho mobilních elementů způsobujících somatické mutace(ac/ds) molekulární analýza těchto elementů mohla být prováděna až zhruba od konce 70. let prvními klonovanými elementy byly elementy z D. melanogaster (1978), které nyní známe pod označením "Copia-like" elementy nalezeny u všech organismů, u kterých byly hledány (s výjimkou parazita Plasmodium falciparum): u rostlinaž80 % genomu, u živočichů 3-45 %, u hub 2-20 % úseky DNA schopné přenosu na jiné místo genomu (transpozice), ať už autonomně či s pomocí příbuzných elementů
3 -dělí se podle způsobu své transpozice na dvě třídy -ty jsou dále děleny na základě své struktury, sekvenční podobnosti a detailů transpozičních mechanismů na podtřídy, řády, superrodiny atd. a) TŘÍDA I (retrotranspozony): transpozice přes RNA intermediát replikativním způsobem ( copy and paste ) transkripce genomické kopie elementu, reverzní transkripce do DNA, integrace nového elementu do nového místa genomu -tento způsob transpozice vede ke zvyšování počtu kopií elementu v genomu -tvořena 5 řády i) LTR (long terminal direct repeat) retrotranspozony (Ty1- copia, gypsy-ty3) -strukturou připomínají retroviry -jsou velké 5-9 kbp, mají LTR a v centrální oblasti ORF odpovídající gag-pol (kapsidový gen, polyproteinový gen = proteáza, RT/RNaseH, integráza) ii) LINE (long interspersed nuclear elements) -nemají LTR, ale 1-2 ORF (RT a nukleáza), počet jejich kopií může být velmi velký (u člověka je tvořeno 17 % jeho genomu elementem LINE 1)
4 iii) SINE (short interspersed nuclear elements) -nemají signifikantní ORF, proto je jejich replikace i integrace závislá na LINE -jsou odvozeny od různých transkriptů RNA polymerázy III -rodina Alu tvoří v lidském genomu asi 15 % iv) DIRS-like elementy (Dictyostelium intermediate repeat sequence) -kódují místo integrázy tyrozin rekombinázu a pravděpodobně užívají jiný způsob integrace v) Penelope-like elementy -objevena u Drosophila virilis -kódují RT doménu podobnou telomeráze a endonukleáze
5
6 Čtyři typy ME tvoří téměř 50 % lidské genomu:
7 b) TŘÍDA II: transpozice přes DNA intermediát mechanismem cut and paste -dělí se na dvě podtřídy na základě rozdílů v počtu DNA řetězců, jež se během transpozice zlomí -nicméně nikdy nevzniká při transpozici RNA intermediát, tím je vždy samotná genomická DNA První podtřída je tvořena 2 řády: i) TIR (terminal inverted repeats) elementy - až 9 superrodin (P z D. melanogaster, hat [Ac-Ds kukuřice]) -transpozize je zprostředkována transpozázou, jež rozeznává TIR vystřižení a integrace na jiné místo genomu, za přispění hostitelského systému reparace dvouřetězcových zlomů ii) Crypton elementy -obsahují dlouhý gen s řadou intronů kódující pravděpodobně tyrosinrekombinázu
8 Druhá podtřída obsahuje rovněž 2 řády, jež mají pravděpodobně odlišný mechanismus transpozice než předcházejí 2 řády - zřejmě používají replikativní copy and paste strategii. i) Helitron elementy -replikují se zřejmě mechanismem valícího se kruhu (rollingcircle, RC), jako např. některé plazmidy nebo bakteriální TE -pozoruhodnou vlastností je, že jsou schopny přenášet fragmenty DNA získané z hostitelského genomu ii) Maverick elementy -velké transpozony s dlouhými TIR a kódující četné proteiny -mechanismus transpozice není ještě dobře znám, pravděpodobně se replikují za použití DNA polymerázy, kterou sami kódují
9
10 Jak mobilní elementy I. tak i II. třídy mohou být buď autonomní nebo neautonomní. Neatonomním elementům chybí některé (nebo všechny) geny kódující proteiny nezbytné pro jejich transpozici musí si tedy proteiny vypůjčovat od elementů autonomních. Mezi neautonomní elementy I. třídy odvozené od LTR patří LARD (large retrotransposon derivatives) nebo TRIM (terminal repeat retrotransposons in miniature). K II. třídě patří např. MITE (miniature inverted-repeat transposable elements).
11 Prokaryotické mobilní genetické elementy -u prokaryot několik rozdílných skupin mobilních elementů: i) inzerční sekvence (IS1, IS2,.) ii) transpozony (Tn1, Tn2,.) iii) fág mu i) IS jsou segmenty DNA o velikosti řádu stovek párů bazí s invertovanými opakováními na koncích o velikosti řádu desítek párů bází -dostane-li se IS do kódující sekvence genu, způsobí jeho inaktivaci; protože v některých případech obsahují transkripční a translační terminační signály, mohou IS blokovat i expresi dalších genů téhož operonu ležící za IS směrem od promotoru ("downstream") příklad tzv. polární mutace, tj. mutace, která ovlivňuje funkci všech genů transkripčně downstream
12
13 ii) transpozony byly objeveny jako mobilní genetické elementy nesoucí rezistenci k lékům -jsou většinou tvořeny IS elementy obklopujícími gen zodpovědný za určitou rezistenci -vyskytují se na bakteriálních plazmidech, které se označují jako R faktory (R=rezistence), jež je tvořen jedním nebo více transpozony, často vloženými vzájemně do sebe, a oblastí nesoucí geny zajišťující přenos rezistence mezi bakteriálními buňkami, která se nazývá RTF oblast (resistance transfer functions)
14
15
16 iii) fág mu je normální fág, má však mnoho společných rysů s IS sekvencemi -je sice značně delší (zhruba 36 kbp), ale je schopen se v jakékoliv orientaci integrovat na kterékoliv místo bakteriálního nebo plasmidového genomu (jeho inzerce do lokusu způsobuje mutaci, stejně jako je tomu u IS, mu vzešlo z "mutator") -umožňuje mobilizaci jakékoliv DNA a její začlenění kamkoliv do genomu Transpozice prokaryotních ME -probíhá buď replikativním nebo konzervativním (nereplikativním) způsobem -vprvém případě dochází replikací k vytvoření kopie elementu, která se integruje na nové místo v genomu, zatímco původní místo zůstává obsazeno originálním elementem (přitom dochází k tvorbě kointegrátu tvořeného donorovým i recipientím plasmidem) -přikonzervativní transpozici je element po excizi z původního místa integrován na nové místo v genomu
17
18
19
20 Eukaryotické mobilní genetické elementy -kvýznamným skupinám patří např. kvasinkové retrotransposonové superrodiny Ty1 a Ty3, P elementy, Copia-like elementy nebo Foldback elementy drozofily nebo superrodina hat, jejímiž členy jsou např. Ac/Ds z kukuřice,tam3 z hledíku nebo hobo z drozofily Transpozice ME třídy I: -původní element zůstává na svém místě transpozice retrotranspozonů vede principiálně ke zvětšování počtu jejich kopií v genomu (počty retroelementů v genomu řady druhů dosahují ohromných hodnot v řádu miliónů) -proces reverzní transkripce nepracuje bez chyb (je errorprone a nikoliv error-free) nové kopie elementů obsahují četné mutace kopie jsou proliferačně defektní (neaktivní) -protože retrotranspozony se během transpozice nevyštěpují z původního místa, jsou mutace jimi způsobené, na rozdíl od mutací způsobených mobilními elementy II. třídy, stabilní
21
22 Transpozice ME třídy II: transpozici obvykle bezprostředně předchází replikace chromozomu, při které dojde k vytvoření kopie mobilního elementu na sesterské chromatidě -transpozičně aktivní je pouze jedna z kopií a mechanismem regulace jsou nejspíše metylace na obou koncích mobilního elementu (obr. 4B), na nichž jsou lokalizovány sekvence rozpoznávané enzymem transpozázou, která katalyzuje vlastní transpozici elementu (na obou sesterských chromatidách vznikne rozdílný pattern interakce elementu s transpozázou, přičemž pouze jeden z nich vede k zahájení procesu transpozice) -po excizi ME zdonorového místa následuje jeho inzerce na jiné, většinou velice blízké, místo téhož chromozomu eventuálně na místo na jiném chromozomu (přitom mohou nastat různé eventuality, obr. 4A)
23
24 Obr.: hypotetický model Ac transpososomu, který vysvětluje excisi mobilního elementu a jeho následnou reinzerci jako důsledek štěpící aktivity transpozázy na koncích terminálních invertovaných opakování na obou koncích elementu a na akceptorovém místě
25
26 P elementy u D. melanogaster - plně funkční má délku cca 2900 bp, každý má terminální opakování velikosti 31 bp a při své inzerci do genomu generuje přímé opakování o 8 bp -kóduje transpozázu a represor transpozice, který se vyskytuje v cytoplazmě vyskytuje se jen v samičích gametách výsledky reciprokých křížení linií P + a P - nejsou identické - P element se u druhu D. melanogaster objevil asi až před 65 léty (všechny přírodní populace ho obsahují, zatímco žádný laboratorní kmen drozofily založený před r ho nemá) a rychle se rozšířil v celém druhu -jeho zdrojem byl druh D. willistoni a přenašečem roztoč Proctolaelaps regalis parazitující na obou druzích
27
28 Původ mobilních genetických elementů -při sledování původu (a evoluce) mobilních elementů se vychází ze společných domén - např. gag nebo reverzně transkriptázové domény u retrotranspozonů a integrázové-transpozázové domény, která je charakteristická pro LTR retrotranspozony a mobilní elementy II. třídy - řada výsledků, ale jednoznačný závěr velmi těžké udělat (např. proto, že nacházíme funkční a sekvenční podobnosti u elementů, které se vyskytují ve velice vzdálených druzích či dokonce říších) -má se za to, že to má na svědomí horizontální přenos genetické informace (částečně plodní mezidruhoví kříženci, polyspermie, symbiotické a parazitické vztahy - zvláště s velkým počtem hostitelů)
29 Osud mobilních genetických elementů -mohou být inaktivovány reversibilně metylací, nebo ireverzibilně akumulací mutací -další možností je mutace v nějakém hostitelském genu (viz gen flamenco a Gypsy element, kdy nepermisivní alela genu flamenco inhibuje Gypsy amplifikaci) -utřídy II vede ztráta aktivní kopie k imobilizaci defektních kopií (např. Ac/Ds), které vyžadují k transpozici trans působící protein (transponázu) -aktivní kopie se může stát defektní nejrůznějšími mutacemi (např. v TIR u třídy II, v RT u třídy I) -ME mají potenciál produkovat všechny druhy mutací - delece, inzerce, posunové mutace, inverze, duplikace, translokace či velké genomové přestavby; způsobují také změny v prostorovém a časovém uspořádání genové exprese i její síly
30
31 -je-li ME příčinou nového patternu genové exprese se selekční výhodou, může se stát, že takový element bude hostitelským genomem natrvalo využit (domestikován, příkladem je telomeráze podobná funkce dvou retrotranspozonů Het-A a TART u drozofily, když bylo ukázáno, že ztráta terminálních sekvencí chromozomu je vyvážena transpozičním přidáním zmíněných elementů na uvolněné místo) -jsou ME sobeckou (selfish) DNA nebo jsou jedním z hlavních zdrojů změn v evoluci?; zdá, že v poslední době mírně převažují zastánci druhé možnosti a jejich argumenty zní takto: a) ME mají ohromný potenciál indukovat sekvenční proměnlivost a funkční změny; b) ME mohou indukovat regresní evoluci (ztráta funkce či anatomické nebo fyziologické struktury, např. orgánová a pigmentová redukce u živočichů žijících v jeskyních) -ke ztrátám docházelo v evoluci zvláště rychle a často nezávisle na různých místech světa a vysvětlit by to bylo velice snadné zahrnutím podílu mobilních elementů;
32 c) ME mohou indukovat vznik různých ekotypů (organismů jednoho druhu s adaptací ke speciálním podmínkám vnějšího prostředí); experimentální příklady zahrnují genovou inaktivaci -inaktivace genu pro transportní protein pro těžký kov, který je pro rostlinu toxický, vede k rezistenci organismu k tomuto kovu, neboť těžký kov se již do vnitřního prostředí rostliny nedostává; jindy je látka, přijímaná z vnějšího prostředí, metabolismem modifikována na toxický produkt, jeli enzym řídící tuto přeměnu inaktivován, stává se organismus vůči dané látce rezistentní Hlavní rozdíl, který zatím nepřekonatelně leží mezi zastánci jedné nebo druhé teorie, spočívá v názoru na to, zda ME přežívají a šíří se v organismech, protože přinášejí svým nositelům selekční výhody, nebo přestože svému hostiteli přitěžují.
Inovace studia molekulární a buněčné biologie
Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. MBIO1/Molekulární biologie 1 Tento projekt je spolufinancován
VíceTranspozony - mobilní genetické elementy
Transpozony - mobilní genetické elementy Tvoří pravidelnou součást genomu prokaryot i eukaryot (až 50% genomu) Navozují mutace genů (inzerční inaktivace, polární mutace, změny exprese genů) Jsou zodpovědné
VíceBakteriální transpozony
Bakteriální transpozony Transpozon = sekvence DNA schopná transpozice, tj. přemístění z jednoho místa v genomu do jiného místa Transpozice = proces přemístění transpozonu Transponáza (transpozáza) = enzym
VíceBAKTERIÁLNÍ TRANSPOZONY (mobilní elementy)
BAKTERIÁLNÍ TRANSPOZONY (mobilní elementy) Transpozon = sekvence DNA schopná transpozice, tj. přemístění z jednoho místa v genomu do jiného místa Transpozice = proces přemístění transpozonu Transponáza
VíceREKOMBINACE Přestavby DNA
REKOMBINACE Přestavby DNA variace v kombinacích genů v genomu adaptace evoluce 1. Obecná rekombinace ( General recombination ) Genetická výměna mezi jakýmkoli párem homologních DNA sekvencí - často lokalizovaných
VíceGenetika bakterií. KBI/MIKP Mgr. Zbyněk Houdek
Genetika bakterií KBI/MIKP Mgr. Zbyněk Houdek Bakteriofágy jako extrachromozomální genomy Genom bakteriofága uvnitř bakterie profág. Byly objeveny v bakteriích už v r. 1915 Twortem. Parazitické org. nemají
VíceStruktura a organizace genomů
CG020 Genomika Přednáška 8 Struktura a organizace genomů Markéta Pernisová Funkční genomika a proteomika rostlin, Mendelovo centrum genomiky a proteomiky rostlin, Středoevropský technologický institut
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. OBVSB/Obecná virologie Tento projekt je spolufinancován Evropským
VíceBAKTERIÁLNÍ GENETIKA. Lekce 12 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc.
BAKTERIÁLNÍ GENETIKA Lekce 12 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc. -dědičnost u baktérií principiálně stejná jako u komplexnějších organismů -genom haploidní a značně menší Bakteriální genom
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354
I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním
VíceNové přístupy v modifikaci funkce genů: CRISPR/Cas9 systém
Nové přístupy v modifikaci funkce genů: CRISPR/Cas9 systém Lesk a bída GM plodin Lesk a bída GM plodin Problémy konstrukce GM plodin: 1) nízká efektivita 2) náhodnost integrace transgenu 3) legislativa
VíceVyužití molekulárních markerů v systematice a populační biologii rostlin. 10. Další metody
Využití molekulárních markerů v systematice a populační biologii rostlin 10. Další metody Další molekulární markery trflp ISSRs (retro)transpozony kombinace a modifikace různých metod real-time PCR trflp
VíceKlonování DNA a fyzikální mapování genomu
Klonování DNA a fyzikální mapování genomu. Terminologie Klonování je proces tvorby klonů Klon je soubor identických buněk (příp. organismů) odvozených ze společného předka dělením (např. jedna bakteriální
Více"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy
"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy 1/75 Genetika = věda o dědičnosti Studuje biologickou informaci. Organizmy uchovávají,
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. MBIO1/Molekulární biologie 1 Tento projekt je spolufinancován
VíceTerapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů
Transfekce, elektroporace, retrovirová infekce Vnesení genů Vrstva fibroblastů, LIF Terapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů Selekce ES buněk, v nichž došlo k začlenění vneseného genu homologní rekombinací
VíceZáklady molekulární biologie KBC/MBIOZ
Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Mária Čudejková 2. Transkripce genu a její regulace Transkripce genetické informace z DNA na RNA Transkripce dvou genů zachycená na snímku z elektronového mikroskopu.
VíceEvoluční genetika 2/1 Zk/Z
Evoluční genetika 2/1 Zk/Z Radka Reifová, Pavel Munclinger, Zuzana Musilová Prezentace a materiály k přednášce http://web.natur.cuni.cz/zoologie/biodiversity/ Evoluční genetika Obor vzniklý propojením
VíceMendelova genetika v příkladech. Transgenoze rostlin. Ing. Petra VESELÁ, Ústav lesnické botaniky, dendrologie a geobiocenologie LDF MENDELU Brno
Mendelova genetika v příkladech Transgenoze rostlin Ing. Petra VESELÁ, Ústav lesnické botaniky, dendrologie a geobiocenologie LDF MENDELU Brno Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem
VíceEvoluční genetika 2/1 Zk/Z
Evoluční genetika 2/1 Zk/Z Radka Reifová, Pavel Munclinger, Zuzana Musilová Prezentace a materiály k přednášce http://web.natur.cuni.cz/zoologie/biodiversity/ Evoluční genetika Obor vzniklý propojením
Více2. Z následujících tvrzení, týkajících se prokaryotické buňky, vyberte správné:
Výběrové otázky: 1. Součástí všech prokaryotických buněk je: a) DNA, plazmidy b) plazmidy, mitochondrie c) plazmidy, ribozomy d) mitochondrie, endoplazmatické retikulum 2. Z následujících tvrzení, týkajících
Více7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika
7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika Aby mohl mnohobuněčný organismus efektivně fungovat, je třeba, aby se jednotlivé buňky specializovaly na určité funkce. Nový jedinec přitom
VíceOSNOVA. 1. Retroelementy a retrotranspozice 2. Základní typy retroelementů. 4. Chromosomální distribuce transposonů
Eduard Kejnovský + Roman Hobza EVOLUČNÍ GENOMIKA: VI. DYNAMIKA GENOMŮ OSNOVA 1. Retroelementy a retrotranspozice 2. Základní typy retroelementů 3. DNA transposony 4. Chromosomální distribuce transposonů
VíceStruktura a analýza rostlinných genomů Jan Šafář
Struktura a analýza rostlinných genomů Jan Šafář Ústav experimentální botaniky AV ČR, v.v.i Centrum regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum Proč rostliny? Proč genom? Norman E. Borlaug Zelená
VíceGlobální pohled na průběh replikace dsdna
Globální pohled na průběh replikace dsdna 3' 5 3 vedoucí řetězec 5 3 prodlužování vedoucího řetězce (polymerace ) DNA-ligáza směr pohybu enzymů DNA-polymeráza I DNA-polymeráza III primozom 5' 3, 5, hotový
VíceRESTRIKCE A MODIFIKACE FÁGOVÉ DNA
RESTRIKCE A MODIFIKACE FÁGOVÉ DNA po jednom cyklu Kmeny E. coli K a K(P1) + mají vzájemně odlišnou hostitelskou specifitu (K a P1) = obsahují odlišné RM-systémy Experimentální důkaz přítomnosti a působení
VíceMUTAGENEZE INDUKOVANÁ TRANSPOZONY (TRANSPOZONOVÁ MUTAGENEZE)
MUTAGENEZE INDUKOVANÁ TRANSPOZONY (TRANSPOZONOVÁ MUTAGENEZE) Nejrozšířenější použití transpozonů je mutageneza za účelem lokalizace genů a jejich charakterizace. Výhody: 1. vyšší frekvence mutace než při
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/
Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Populační genetika (KBB/PG)
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Investice do rozvoje vzdělávání Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Investice do rozvoje vzdělávání
VíceNebuněčný život (život?)
Nebuněčný život (život?) Nebuněčný život (život?) 1. viry 2. viroidy (infekční RNA) 3. satelity (subvirální infekční jednotky, jejichž replikace buňkou je zajištěna koinfekcí pomocným virem ) (a) satelitní
VíceStruktura a funkce biomakromolekul
Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL 7. Interakce DNA/RNA - protein Ivo Frébort Interakce DNA/RNA - proteiny v buňce Základní dogma molekulární biologie Replikace DNA v E. coli DNA polymerasa a
VíceExprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie DNA RNA proteinu transkripce DNA mrna translace proteosyntéza
Exprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie - genetická informace v DNA -> RNA -> primárního řetězce proteinu 1) transkripce - přepis z DNA do mrna 2) translace - přeložení z kódu nukleových
VíceP1 AA BB CC DD ee ff gg hh x P2 aa bb cc dd EE FF GG HH Aa Bb Cc Dd Ee Ff Gg Hh
Heteroze jev, kdy v F1 po křížení geneticky rozdílných genotypů lze pozorovat zvětšení a mohutnost orgánů, zvýšení výnosu, životnosti, ranosti, odolnosti ve srovnání s lepším rodičem = heterózní efekt
VíceVyužití DNA markerů ve studiu fylogeneze rostlin
Mendelova genetika v příkladech Využití DNA markerů ve studiu fylogeneze rostlin Ing. Petra VESELÁ Ústav lesnické botaniky, dendrologie a geobiocenologie LDF MENDELU Brno Tento projekt je spolufinancován
VíceExprese genetické informace
Exprese genetické informace Tok genetické informace DNA RNA Protein (výjimečně RNA DNA) DNA RNA : transkripce RNA protein : translace Gen jednotka dědičnosti sekvence DNA nutná k produkci funkčního produktu
VíceEvoluční genetika 2/1 Zk/Z
Evoluční genetika 2/1 Zk/Z Radka Reifová, Pavel Munclinger, Zuzana Musilová Prezentace a materiály k přednášce http://web.natur.cuni.cz/zoologie/biodiversity/ Evoluční genetika Obor vzniklý propojením
VíceMENDELOVSKÁ DĚDIČNOST
MENDELOVSKÁ DĚDIČNOST Gen Část molekuly DNA nesoucí genetickou informaci pro syntézu specifického proteinu (strukturní gen) nebo pro syntézu RNA Různě dlouhá sekvence nukleotidů Jednotka funkce Genotyp
VíceMolekulární základy dědičnosti. Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA
Molekulární základy dědičnosti Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA Ústřední dogma molekulární genetiky - vztah mezi nukleovými kyselinami a proteiny proteosyntéza replikace DNA RNA
VíceNUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života
NUKLEOVÉ KYSELINY Základ života HISTORIE 1. H. Braconnot (30. léta 19. století) - Strassburg vinné kvasinky izolace matiére animale. 2. J.F. Meischer - experimenty z hnisem štěpení trypsinem odstředěním
VíceGenetika zvířat - MENDELU
Genetika zvířat DNA - primární struktura Několik experimentů ve 40. a 50. letech 20. století poskytla důkaz, že genetický materiál je tvořen jedním ze dvou typů nukleových kyselin: DNA nebo RNA. DNA je
VíceMolekulární genetika: Základní stavební jednotkou nukleových kyselin jsou nukleotidy, které jsou tvořeny
Otázka: Molekulární genetika, genetika buněk Předmět: Biologie Přidal(a): jeti52 Molekulární genetika: Do roku 1953 nebylo přesně známa podstata genetické informace, genů, dědičnosti,.. V roce 1953 Watson
VíceB6, 2007/2008, I. Literák
B6, 2007/2008, I. Literák REPLIKACE GENETICKÉ INFORMACE REPLIKACE GENETICKÉ INFORMACE život závisí na stabilním uchovávání a předávání genetické informace v buňce jsou mechanismy pro: přesné kopírování
VíceRich Jorgensen a kolegové vložili gen produkující pigment do petunií (použili silný promotor)
RNAi Rich Jorgensen a kolegové vložili gen produkující pigment do petunií (použili silný promotor) Místo silné pigmentace se objevily rostliny variegované a dokonce bílé Jorgensen pojmenoval tento fenomén
VíceExprese genetické informace
Exprese genetické informace Stavební kameny nukleových kyselin Nukleotidy = báze + cukr + fosfát BÁZE FOSFÁT Nukleosid = báze + cukr CUKR Báze Cyklické sloučeniny obsahující dusík puriny nebo pyrimidiny
VíceMutace jako změna genetické informace a zdroj genetické variability
Obecná genetika Mutace jako změna genetické informace a zdroj genetické variability Doc. RNDr. Ing. Eva PALÁTOVÁ, PhD. Ing. Roman LONGAUER, CSc. Ústav zakládání a pěstění lesů LDF MENDELU Brno Tento projekt
VíceZákladní pojmy obecné genetiky, kvalitativní a kvantitativní znaky, vztahy mezi geny
Obecná genetika Základní pojmy obecné genetiky, kvalitativní a kvantitativní znaky, vztahy mezi geny Doc. RNDr. Ing. Eva PALÁTOVÁ, PhD. Ing. Roman LONGAUER, CSc. Ústav zakládání a pěstění lesů LDF MENDELU
Více1. Téma : Genetika shrnutí Název DUMu : VY_32_INOVACE_29_SPSOA_BIO_1_CHAM 2. Vypracovala : Hana Chamulová 3. Vytvořeno v projektu EU peníze středním
1. Téma : Genetika shrnutí Název DUMu : VY_32_INOVACE_29_SPSOA_BIO_1_CHAM 2. Vypracovala : Hana Chamulová 3. Vytvořeno v projektu EU peníze středním školám Genetika - shrnutí TL2 1. Doplň: heterozygot,
VíceTéměř polovinu lidského genomu tvoří mobilní elementy
Mobilní elementy jsou podstatnou součást stí lidského genomu Mobilní elementy jsou podstatnou součást stí lidského genomu Reverzní transkriptáza v moderních genomech Téměř polovinu lidského genomu tvoří
Více19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza
19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza Proteosyntéza vyžaduje především zajištění primární struktury. Informace je uložena v DNA (ev. RNA u některých virů) trvalá forma. Forma uskladnění
VícePřijímací test navazující magisterské studium Molekulární a buněčná biologie
Přijímací test navazující magisterské studium Molekulární a buněčná biologie 14. června 2016 Číslo uchazeče: Poznámky k řešení testu: Doba řešení: 60 min Správná je jen 1 odpověď, která je hodnocena 1
VíceCrossing-over. over. synaptonemální komplex
Genetické mapy Crossing-over over v průběhu profáze I meiózy princip rekombinace genetického materiálu mezi maternálním a paternálním chromosomem synaptonemální komplex zlomy a nová spojení chromatinových
VíceMgr. Veronika Peňásová vpenasova@fnbrno.cz Laboratoř molekulární diagnostiky, OLG FN Brno Klinika dětské onkologie, FN Brno
Retinoblastom Mgr. Veronika Peňásová vpenasova@fnbrno.cz Laboratoř molekulární diagnostiky, OLG FN Brno Klinika dětské onkologie, FN Brno Retinoblastom (RBL) zhoubný nádor oka, pocházející z primitivních
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/
I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním
VícePodstatnou část genomů tvo Podstatnou opakující se úseky DNA (repetice)
Eduard Kejnovský + Roman Hobza EVOLUČNÍ GENOMIKA: V. DYNAMIKA GENOMŮ OSNOVA 1. Retroelementy a retrotranspozice 2. Základní typy retroelementů 3. DNA transposony 4. Chromosomální distribuce transposonů
VíceZÁKLADY BAKTERIÁLNÍ GENETIKY
Zdroj rozmanitosti mikrorganismů ZÁKLADY BAKTERIÁLNÍ GENETIKY Různé sekvence nukleotidů v DNA kódují různé proteiny Různé proteiny vedou k různým organismům s různými vlastnostmi Exprese genetické informace
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. MBIO1/Molekulární biologie 1 Tento projekt je spolufinancován
VícePočítačové vyhledávání genů a funkčních oblastí na DNA
Počítačové vyhledávání genů a funkčních oblastí na DNA Hodnota genomových sekvencí záleží na kvalitě anotace Anotace Charakterizace genomových vlastností s použitím výpočetních a experimentálních metod
VíceANALÝZA DAT ZE SEKVENOVÁNÍ PŘÍŠTÍ GENERACE KE STUDIU AKTIVITY TRANSPOSONŮ V NÁDOROVÝCH BUŇKÁCH
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV BIOMEDICÍNSKÉHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT
VíceObecná biologie a genetika B53 volitelný předmět pro 4. ročník
Obecná biologie a genetika B53 volitelný předmět pro 4. ročník Charakteristika vyučovacího předmětu Vyučovací předmět vychází ze vzdělávací oblasti Člověk a příroda, vzdělávacího oboru Biologie. Mezipředmětové
VíceMolekulární biotechnologie č.12. Využití poznatků molekulární biotechnologie. Transgenní rostliny.
Molekulární biotechnologie č.12 Využití poznatků molekulární biotechnologie. Transgenní rostliny. Transgenní organismy Transgenní organismus: Organismus, jehož genom byl geneticky modifikován cizorodou
VíceVytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
GONOSOMY GONOSOMY CHROMOSOMY X, Y Obr. 1 (Nussbaum, 2004) autosomy v chromosomovém páru homologní po celé délce chromosomů crossingover MEIÓZA Obr. 2 (Nussbaum, 2004) GONOSOMY CHROMOSOMY X, Y ODLIŠNOSTI
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/
Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Genomika (KBB/GENOM) Fyzické mapování Fyzické cytogenetické a fyzické molekulární mapy Ing. Hana Šimková, CSc. Cíl přednášky
VíceStruktura a funkce nukleových kyselin
Struktura a funkce nukleových kyselin ukleové kyseliny Deoxyribonukleová kyselina - DA - uchovává genetickou informaci Ribonukleová kyselina RA - genová exprese a biosyntéza proteinů Složení A stavební
VíceVýuka genetiky na PřF OU K. MALACHOVÁ
Výuka genetiky na PřF OU K. MALACHOVÁ KATEDRA BIOLOGIE A EKOLOGIE BAKALÁŘSKÉ STUDIJNÍ PROGRAMY Experimentální Systematická Aplikovaná (prezenční, kombinovaná) Jednooborová Dvouoborová KATEDRA BIOLOGIE
VíceBiologie - Oktáva, 4. ročník (humanitní větev)
- Oktáva, 4. ročník (humanitní větev) Biologie Výchovné a vzdělávací strategie Kompetence k řešení problémů Kompetence komunikativní Kompetence sociální a personální Kompetence občanská Kompetence k podnikavosti
VíceProměnlivost organismu. Mgr. Aleš RUDA
Proměnlivost organismu Mgr. Aleš RUDA Faktory variability organismů Vnitřní = faktory vedoucí k proměnlivosti genotypu Vnější = faktory prostředí Příčiny proměnlivosti děje probíhající při meioze segregace
VíceBioinformatika a výpočetní biologie KFC/BIN. I. Přehled
Bioinformatika a výpočetní biologie KFC/BIN I. Přehled RNDr. Karel Berka, Ph.D. Univerzita Palackého v Olomouci Definice bioinformatiky (Molecular) bio informatics: bioinformatics is conceptualising biology
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Investice do rozvoje vzdělávání Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Investice do rozvoje vzdělávání
VíceNa rozdíl od genomiky se funkční genomika zaměřuje na dynamické procesy, jako je transkripce, translace, interakce protein - protein.
FUNKČNÍ GENOMIKA Co to je: Oblast molekulární biologie která se snaží o zpřístupnění a využití ohromného množství dat z genomových projektů. Snaží se popsat geny, a proteiny, jejich funkce a interakce.
VíceMolekulárn. rní. biologie Struktura DNA a RNA
Molekulárn rní základy dědičnosti Ústřední dogma molekulárn rní biologie Struktura DNA a RNA Ústřední dogma molekulárn rní genetiky - vztah mezi nukleovými kyselinami a proteiny proteosyntéza replikace
VíceMgr. et Mgr. Lenka Falková. Laboratoř agrogenomiky. Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat Mendelova univerzita
Mgr. et Mgr. Lenka Falková Laboratoř agrogenomiky Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat Mendelova univerzita 9. 9. 2015 Šlechtění Užitek hospodářská zvířata X zájmová zvířata Zemědělství X chovatelství
VícePropojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/
Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/28.0032 Mendelovská genetika - Základy přenosové genetiky Základy genetiky Gregor (Johann)
Více-nukleové kyseliny jsou makromolekulární látky, jejichž základní stavební jednotkou je nukleotid každý nukleotid vzniká spojením:
Otázka: Molekulární základy dědičnosti Předmět: Biologie Přidal(a): Mulek NUKLEOVÉ KYSELINY -nositelkami genetické informace jsou molekuly nukleových kyselin tvořené řetězci vzájemně spojených nukleotidů,
VíceMolekulární genetika II zimní semestr 4. výukový týden ( )
Ústav biologie a lékařské genetiky 1.LF UK a VFN, Praha Molekulární genetika II zimní semestr 4. výukový týden (27.10. 31.10.2008) prenatální DNA diagnostika presymptomatická Potvrzení diagnózy Diagnostika
VíceMolekulární biotechnologie č.9. Cílená mutageneze a proteinové inženýrství
Molekulární biotechnologie č.9 Cílená mutageneze a proteinové inženýrství Gen kódující jakýkoliv protein lze izolovat z přírody, klonovat, exprimovat v hostitelském organismu. rekombinantní protein purifikovat
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie. reg. č. CZ.1.07/2.2.00/
Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. Z.1.07/2.2.00/07.0354 Předmět: KBB/OPSB íl přednášky: Dokončení problematiky Molekulární podstaty genetické informace, objasnění principu replikace
VíceEPIGENETIKA reverzibilních změn funkce genů, Epigenetické faktory ovlivňují fenotyp bez změny genotypu. Epigenetická
EPIGENETIKA Epigenetika se zabývá studiem reverzibilních změn funkce genů, aniž by při tom došlo ke změnám v sekvenci jaderné DNA. Epigenetické faktory ovlivňují fenotyp bez změny genotypu. Epigenetická
VíceBUNĚČNÁ TRANSFORMACE A NÁDOROVÉ BUŇKY
BUNĚČNÁ TRANSFORMACE A NÁDOROVÉ BUŇKY 1 VÝZNAM BUNĚČNÉ TRANSFORMACE V MEDICÍNĚ Příklad: Buněčná transformace: postupná kumulace genetických změn Nádorové onemocnění: kolorektální karcinom 2 3 BUNĚČNÁ TRANSFORMACE
VíceDědičnost pohlaví Genetické principy základních způsobů rozmnožování
Dědičnost pohlaví Vznik pohlaví (pohlavnost), tj. komplexu znaků, vlastností a funkcí, které vymezují exteriérové i funkční diference mezi příslušníky téhož druhu, je výsledkem velmi komplikované série
VíceMetody studia historie populací. Metody studia historie populací
1) Metody studia genetické rozmanitosti komplexní fenotypové znaky, molekulární znaky. 2) Mechanizmy evoluce mutace, přírodní výběr, genový posun a genový tok 3) Anageneze x kladogeneze - co je vlastně
VíceO původu života na Zemi Václav Pačes
O původu života na Zemi Václav Pačes Ústav molekulární genetiky Akademie věd ČR centrální dogma replikace transkripce DNA RNA protein reverzní transkripce translace informace funkce Exon 1 Intron (413
VíceChromozomová teorie dědičnosti. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek
Chromozomová teorie dědičnosti KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek Proč octomilka a T.H. Morgan? Drosophila melanogaster ideální objekt pro genetický výzkum : Rychlý reprodukční cyklus a snadný chov v laboratorních
VíceAUG STOP AAAA S S. eukaryontní gen v genomové DNA. promotor exon 1 exon 2 exon 3 exon 4. kódující oblast. introny
eukaryontní gen v genomové DNA promotor exon 1 exon 2 exon 3 exon 4 kódující oblast introny primární transkript (hnrna, pre-mrna) postranskripční úpravy (vznik maturované mrna) syntéza čepičky AUG vyštěpení
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. MBIO1/Molekulární biologie 1 Tento projekt je spolufinancován
VíceVyužití vektorů při klonování DNA
školní rok 2015/2016, kurz Bi6400 Využití vektorů při klonování DNA Jan Šmarda Ústav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta MU 1 Klonování = proces tvorby klonů Klon: soubor geneticky identických
Více"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Molekulární základy genetiky
"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Molekulární základy genetiky 1/76 GENY Označení GEN se používá ve dvou základních významech: 1. Jako synonymum pro vlohu
VíceMolekulární biotechnologie č.8. Produkce heterologního proteinu v eukaryontních buňkách
Molekulární biotechnologie č.8 Produkce heterologního proteinu v eukaryontních buňkách Eukaryontní buňky se využívají v případě, když Eukaryontní proteiny syntetizované v baktériích postrádají biologickou
VíceMIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII
Biotechnologie MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII Využití živých organismů pro uskutečňování definovaných chemických procesů pro průmyslové nebo komerční aplikace Organismus je geneticky upraven metodami genetického
VíceZdrojem je mrna. mrna. zpětná transkriptáza. jednořetězcová DNA. DNA polymeráza. cdna
Obsah přednášky 1) Klonování složených eukaryotických genů 2) Úprava rekombinantních genů 3) Produkce rekombinantních proteinů v expresních systémech 4) Promotory 5) Vektory 6) Reportérové geny Zdrojem
VíceTransgeneze u ptáků: očekávání vs. realita
Transgeneze u ptáků: očekávání vs. realita Proč ptáci? Kuře - základní model v anatomii, embryologii, vývojové biologii množství získaného proteinu nižší riziko cross reaktivity s tím spojená možnost produkce
VíceStruktura, vlastnosti a funkce nukleových kyselin, DNA v jádře, chromatin.
Struktura, vlastnosti a funkce nukleových kyselin, DNA v jádře, chromatin. Nukleové base - purinové a pyrimidinové Ribonukleosidy - base + ribosa Deoxyribonukleosidy base + 2 - deoxyribosa Nukleotidy,
VíceTěsně před infarktem. Jak předpovědět infarkt pomocí informatických metod. Jan Kalina, Marie Tomečková
Těsně před infarktem Jak předpovědět infarkt pomocí informatických metod Jan Kalina, Marie Tomečková Program, osnova sdělení 13,30 Úvod 13,35 Stručně o ateroskleróze 14,15 Měření genových expresí 14,00
VíceRezistence patogenů vůči antimikrobialním látkám. Martin Hruška Jan Dlouhý
Rezistence patogenů vůči antimikrobialním látkám Martin Hruška Jan Dlouhý Pojmy Patogen (patogenní agens, choroboplodný zárodek nebo původce nemoci) je biologický faktor (organismus), který může zapřičinit
VíceBUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:
BUNĚČ ĚČNÁ STAVBA ŽIVÝCH ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA: Prokaryota, eukaryota, viry, bakterie, živočišná buňka, rostlinná buňka, organely buněčné jádro, cytoplazma, plazmatická membrána, buněčná stěna, ribozom,
VíceMIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII
Biotechnologie MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII Termín biotechnologie byl poprvé použit v roce 1917 Procesy, při kterých se na tvorbě výsledného produktu podílejí živé organismy Širší definice: biotechnologie
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Inovace studia molekulární a buněčné biologie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním
VíceChromosomy a karyotyp člověka
Chromosomy a karyotyp člověka Chromosom - 1 a více - u eukaryotických buněk uložen v jádře karyotyp - soubor všech chromosomů v jádře jedné buňky - tvořen z vláknem chromatinem = DNA + histony - malé bazické
Více6. Kde v DNA nalézáme rozdíly, zodpovědné za obrovskou diverzitu života?
6. Kde v DNA nalézáme rozdíly, zodpovědné za obrovskou diverzitu života? Pamatujete na to, co se objevilo v pracích Charlese Darwina a Alfreda Wallace ohledně vývoje druhů? Aby mohl mechanismus přírodního
Více