Molekulární genetika IV zimní semestr 6. výukový týden ( )

Podobné dokumenty
Populační genetika. ) a. Populační genetika. Castle-Hardy-Weinbergova zákonitost. Platí v panmiktické populaci za předpokladu omezujících podmínek

Genetický kód. Jakmile vznikne funkční mrna, informace v ní obsažená může být ihned použita pro syntézu proteinu.

Molekulárn. rní genetika

Molekulární genetika

Virtuální svět genetiky 1. Translace

základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace a řád regulace a udržování vnitřní homeostázy získávání a

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Molekulární genetika (Molekulární základy dědičnosti)

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Josef Reischig, Jiří Hatina, Marie Ludvíková OBECNÁ GENETIKA. Praktická cvičení

Dědičnost x proměnlivost Neboli heredita je schopnost organismů vytvářet potomky se stejnými nebo podobnými znaky. Je to jedna ze základních

Molekulární genetika. DNA = deoxyribonukleová kyselina. RNA = ribonukleová kyselina

Genetika: cvičení č. 1-2 DNA, RNA, replikace, transkripce, translace a genetický kód, mutace. KBI/GENE Mgr. Zbyněk Houdek

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FRAKTÁL V SEKVENCI DNA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY

Schéma průběhu transkripce

Autoindex nad DNA sekvencemi

Mutace jako změna genetické informace a zdroj genetické variability

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti URČOVÁNÍ PRIMÁRNÍ STRUKTURY BÍLKOVIN

Molekulární genetika II zimní semestr 4. výukový týden ( )

Molekulární genetika II. Ústav biologie a lékařské genetiky 1.LF UK a VFN, Praha

Gymnázium a Střední odborná škola pedagogická, Čáslav, Masarykova 248

Proteiny Genová exprese Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.

Nondisjunkce v II. meiotickém dělení zygota

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Molekulární základy dědičnosti. Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA

Úvod do chemické biologie peptidů a proteinů

Studijní materiály pro bioinformatickou část ViBuChu. úloha II. Jan Komárek, Gabriel Demo

MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE. 2. Polymerázová řetězová reakce (PCR)

b) Jak se změní sekvence aminokyselin v polypeptidu, pokud dojde v pozici 23 k záměně bázového páru GC za TA (bodová mutace) a s jakými následky?

TEST: GENETIKA, MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Molekulárn. rní. biologie Struktura DNA a RNA

Proč jsme podobní rodičům? A jak k tomu vlastně může dojít?

Lucie Kárná, Michal Křížek, Pavel Křížek

velké fragmenty střední fragmenty malé fragmenty

Aminokyseliny. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín. Tematická oblast Datum vytvoření Ročník Stručný obsah Způsob využití

variabilita genomu bottleneck Nature Science

Analýza DNA. Co zjišťujeme u DNA DNA. PCR polymerase chain reaction. Princip PCR PRINCIP METODY PCR

Metabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová

Mutageneze vznik chyby na DNA mutagen (chemická látka / záření)

Základy biochemie KBC/BCH. Biosyntéza proteinů. Inovace studia biochemie prostřednictvím e-learningu CZ / /0407

Určení molekulové hmotnosti: ESI a nanoesi

Vliv věku rodičů při početí na zdraví dítěte

thaliana. balky. 1. Genetická analýza a identifikace počtu genů 2. Určení DNA markerů v genetické vazbě s genem

Molekulární základ dědičnosti

RIGORÓZNÍ OTÁZKY - BIOLOGIE ČLOVĚKA

Tomáš Oberhuber. Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague

Co zjišťujeme u DNA ACGGTCGACTGCGATGAACTCCC ACGGTCGACTGCGATCAACTCCC ACGGTCGACTGCGATTTGAACTCCC

Analýza DNA. Co zjišťujeme u DNA

Crossing-over. over. synaptonemální komplex

Molekulární genetika, mutace. Mendelismus

Cysteinové adukty globinu jako potenciální biomarkery expozice styrenu

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Aminokyseliny příručka pro učitele. Obecné informace: Téma otevírá kapitolu Bílkoviny, která svým rozsahem překračuje rámec jedné vyučovací hodiny.

TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN

ZPŮSOB DETOXIKACE SULFIDICKÉHO YPERITU ÚČINKEM HALOGENALKANDEHALOGENÁZ

Polymerázová řetězová reakce

GENOTOXICITA LÉČIV. Klára A. Mocová. VŠCHT Praha Fakulta technologie ochrany prostředí Ústav chemie ochrany prostředí

Detekce Leidenské mutace

USING OF AUTOMATED DNA SEQUENCING FOR PORCINE CANDIDATE GENES POLYMORFISMS DETECTION

ACTIVATION OF DEHYDRIN GENES OF GERMINATE PLANTS OF BARLEY TO DROUGHT AND COLD AKTIVACE DEHYDRINOVÝCH GENŮ KLÍČNÍCH ROSTLIN JEČMENE SUCHEM A CHLADEM

DNA, komplementarita, dopsání komplementárního vlákna

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Obecná struktura a-aminokyselin

II. ročník, zimní semestr 1. týden OPAKOVÁNÍ. Úvod do POPULAČNÍ GENETIKY

Proměnlivost organismu. Mgr. Aleš RUDA

Exprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie DNA RNA proteinu transkripce DNA mrna translace proteosyntéza

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

REPREZENTACE A ZPRACOVÁNÍ GENOMICKÝCH SIGNÁLŮ REPRESENTATION AND PROCESSING OF GENOMIC SIGNALS

Využití rep-pcr v bakteriální taxonomii

Genetika - maturitní otázka z biologie (2)

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Struktura nukleových kyselin Vlastnosti genetického materiálu

Crossing-over. Synaptonemální komplex. Crossing-over a výměna genetického materiálu. Párování homologních chromosomů

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Klasifikace mutací. Z hlediska lokalizace mutací v genotypu. Genové mutace. Chromozomální mutace. Genomové mutace

Genetika. Genetika. Nauka o dědid. dičnosti a proměnlivosti. molekulárn. rní buněk organismů populací

Aminokyseliny a dlouhodobá parenterální výživa. Luboš Sobotka

Genetický polymorfismus

Vrozené vývojové vady, genetika

Metabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová

Základy genomiky II, Identifikace genů

MUTAGENEZE in vitro. postupy kterými se mění primární struktura DNA, především za účelem fenotypové změny

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Syndrom fragilního X chromosomu (syndrom Martinův-Bellové) Antonín Bahelka, Tereza Bartošková, Josef Zemek, Patrik Gogol

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ. Agronomická fakulta BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Univerzita Palackého v Olomouci. Diplomová práce

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

Havarijní plán PřF UP

Klinická genetika genetické poradenství MUDr. Renata Gaillyová, Ph.D.

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Návody na praktické cvičenia z témy Genetika

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Metabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Degenerace genetického kódu

rodokmeny vazby mezi členy rodiny + popis pro konkrétní sledovaný znak využití Mendelových zákonů v lékařství genetické konzultace o možném výskytu

Bílkoviny - proteiny

Molekulární diagnostika pletencové svalové dystrofie typu 2A

Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin

Transkript:

Ústav biologie a lékařské genetiky 1.LF UK a VFN, Praha Molekulární genetika IV zimní semestr 6. výukový týden (5.11. 9.11.2007)

Nondisjunkce u Downova syndromu 2 Tři rodokmeny rodin s dětmi postiženými Downovým syndromem (prostá trisomie). Výsledek analýzy DNA tetranukleotidového polymorfismu na chromozómu 21 - je znázorněn pod rodokmeny. Od kterého z rodičů zdědilo dítě třetí kopii chromozómu 21? V kterém meiotickém dělení došlo k nondisjunkci?

Nondisjunkce u Downova syndromu 3? Meióza I u otce nebo u matky

Nondisjunkce u Downova syndromu 4? Meióza I u otce nebo u matky Meióza I u matky

Nondisjunkce u Downova syndromu 5? Meióza I u otce nebo u matky Meióza I u matky Meióza II u matky

6 SEKVENACE DNA externí soubory: http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/animations/sangerseq.exe http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/animations/cycseq.exe

Úkol č. 5a, str. 94 7 P C A C G T (-) A C G T (-) (+) (+) 5 -GAGCGATCGCCTCACCGGCCCATC-3 G 5 -GAGCGATCGCCTCACCGGCCCATC-3

Úkol č. 5b, str. 94 5 -GAGCGATCGCCTCACCGGCCCATC-3 5 -GAGCGATCGCCTCACCGGCCCATC-3 G 8 250 Glu Arg Ser Pro His Arg Pro Ile... GAG CGA UCG CCU CAC CGG CCC AUC.. 250 Glu Arg Trp Pro His Arg Pro Ile... GAG CGA UGG CCU CAC CGG CCC AUC.. Ser252Trp S252W

Příští generace sekvenačních platform, př.: SOLiD 9 Barevný prostor druhá baze dekódování sekvence v barevném prostoru Možné dinukleotidy první baze Nultá baze Dekódované dinukleotidy Sekvence ve standardním formátu

SOLiD: přepište výsledky z barevného prostoru do sekvence (první baze je G). Která sekvence obsahuje mutaci a která chybu? Kontrolní sekvence Pacient 1 Pacient 2 10

SOLiD: přepište výsledky z barevného prostoru do sekvence (první baze je G). Která sekvence obsahuje mutaci a která chybu? Kontrolní sekvence Pacient 1 Pacient 2 Pacient 1 mutace C na G, pacient 2 chyba stanovení, nutno předělat 11

Úkol č. 6, str. 70 A. 1308 Lys Glu Lys Ile Gly Thr Arg Ser 1315... AAA GAA AAG ATT GGA ACT AGG TCA.. 12... AAA GAT TGG AAC TAG Lys Asp Trp Asn Term Posun čtecího rámce B. 1339 Leu Gln Gly... GUG CAG T GGT.. Leu Term Nonsense mutace (terminace translace) C. 1349 Ala Arg His... GCC AGG T CAC.. Ala Trp His Missense mutace (záměna aminokyseliny)

Achondroplazie je nejčastější genetickou příčinou malého vzrůstu. Bylo zjištěno, že příčinou onemocnění je mutace v genu FGFR3. Asi 95% pacientů má jediný typ mutace, a sice 1138G>A, což vede k záměně glycinu v pozici 380 na arginin. Touto mutací se zároveň vytváří restrikční místo pro SfcI PCR: 55bp 109bp 13

Úkol: stanovte riziko, že v manželům, kteří trpí achondroplazií se narodí dítě postižené homozygotní formou tohoto onemocnění (tento genotyp je neslučitelný s postnatálním životem, navíc těhotenství matek s achondroplazií pro ně představuje značnou zátěž): 164 109 55 Shiang et al., 1994 14

Úkol: stanovte riziko, že v manželům, kteří trpí achondroplazií se narodí dítě postižené homozygotní formou tohoto onemocnění (tento genotyp je neslučitelný s postnatálním životem, navíc těhotenství matek s achondroplazií pro ně představuje značnou zátěž): 164 109 55 Shiang et al., 1994 15

Řešení: oba rodiče jsou heterozygoti pro G380R, stejně tak otec těhotné ženy. DNA plodu obsahuje pouze alelu s přítomností restrikčního místa, tedy mutovanou, plod je tudíž homozygot (AA) a je indikováno přerušení těhotenství. Pozn.: V rodině otce se jedná o novou mutaci (rodiče zdrávi) aa aa Aa aa Aa AA Aa 164 109 55 Shiang et al., 1994 16

Domácí úkol: U malé části nemocných je achondroplazie způsobena jinou mutací v genu FGFR3, ve stejném kodonu, 1138G>C. a) K jaké změně aminokyseliny dojde? b) Navrhněte přímou DNA diagnostiku - bližší informace na stránkách ústavu (klikni zde) 17

Sekvence DNA o délce 10kb obsahuje jedno cílové místo pro restrikční endonukleázu Pst I a jedno místo pro enzym Bgl II. Byly provedeny tři samostatné reakce: 3. restrikce pouze s enzymem Pst I 4. restrikce pouze s enzymem Bgl II 5. dvojitá restrikce s oběma enzymy Pst I i Bgl II najednou Při pokusech byly získány fragmenty těchto délek: Reakce enzym délka fragmentu (kb) 1. Pst I 6,4 a 3,6 2. Bgl II 8,8 a 1,2 3. Pst I i Bgl II 5,2, 3,6 a 1,2 Nakreslete restrikční mapu této 10 kb dlouhé sekvence DNA s vyznačenými cílovými místy pro oba uvedené enzymy. 18

10 kb 19 Pst I 6,4 kb 3,6 kb Bgl II 8,8 kb 1,2 kb Pst I + Blg II 5,2 kb 3,6 kb 1,2 kb Pst I + Blg II 5,2 kb 3,6 kb 1,2 kb Pst I + Blg II 3,6 kb 5,2 kb 1,2 kb

Úkol č. 4, str. 83 20 Lys Ser Phe Cys Asn Leu Ala Ala Lys Lys Val Phe Ala Ile STOP

Úkol č. 4, str. 83 21 Lys AA Ser Phe UU Cys Asn AA Leu Ala Ala Lys AA AAA UCG U UGC CAA CUG GCG GCG AAA G UCA UUC UGU U CUA GCA GCA G UCC CUC GCC GCC UCU CUU GCU GCU AGC AGU UUG UUA Lys AA Val Phe UU Ala Ile AU STOP AA GUG U GCG AU UAG G GUA UUC GCA CAU UAA GUC GCC U UGA GUU GCU

Řešení: delece A v pozici 4 (pokud je první kodon AAG, nebo zkrácení A 4 na A 3, pokud je první kodon AAA) Úkol č. 4, str. 83 22 Lys AA Ser Phe UU Cys Asn AA Leu Ala Ala Lys AA AAA UCG U UGC CAA CUG GCG GCG AAA G UCA UUC UGU U CUA GCA GCA G UCC CUC GCC GCC UCU CUU GCU GCU AGC AGU UUG UUA Lys AA Val Phe UU Ala Ile AU STOP AA GUG U GCG AU UAG G GUA UUC GCA CAU UAA GUC GCC U UGA GUU GCU

23 Který ze tří podezřelých je nejpravděpodobněji vinen? Autoradiogram Southernova blotu, hybridizovaného se sondou proti hojné repetitivní sekvenci (typu minisatelitu). Alely různé délky z mnoha lokusů se skládají dohromady v otisk charakteristický pro jedince. Tato konktétní metoda již nicméně vyšla z módy.

Úkol č. 3, str. 68 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Val His Leu Thr Pro Glu Glu Lys Ser Ala Val Thr Ala Leu Trp GAG GAG AAG U 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Gly Lys Val Asn Val Asp Glu Val Gly Gly Glu Ala Leu Gly Arg 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Leu Leu Val Val Tyr Pro Trp Thr Gln Arg Phe Phe Glu Ser Phe

Úkol č. 3, str. 68 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Val His Leu Thr Pro Glu Glu Lys Ser Ala Val Thr Ala Leu Trp GUG CAU CUG ACG CCG GAG GAG AAG UCG GCG GUG ACG GCG CUG UGG GUA CAC CUA ACA CCA UCA GCA GUA ACA GCA CUA GUC CUC ACC CCC UCC GCC GUC ACC GCC CUC GUU CUU ACU CCU UCU GCU GUU ACU GCU CUU UUG UUA UUG UUA 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Gly Lys Val Asn Val Asp Glu Val Gly Gly Glu Ala Leu Gly Arg GGG AAA GUG AAC GUG GAC GAG GUG GGG GGG GAG GCG CUG GGG CGG GGA AAG GUA AAU GUA GAU GAA GUA GGA GGA GAA GCA CUA GGA CGA GGC GUC GUC GUC GGC GGC GCC CUC GGC CGC GGU GUU GUU GUU GGU GGU GCU CUU GGU CGU UUG UUA 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Leu Leu Val Val Tyr Pro Trp Thr Gln Arg Phe Phe Glu Ser Phe CUG CUG GUG GUG UAC CCG UGG ACG CAG CGG UUU UUU GAG UCG UUU CUA CUA GUA GUA UAU CCA ACA CAA CGA UUC UUC GAA UCA UUC CUC CUC GUC GUC CCC ACC CGC UCC CUU CUU GUU GUU CCU ACU CGU UCU UUG UUG AGC UUA UUA AGU

Úkol č. 3, str. 68 a 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Val His Leu Thr Pro Gly Arg Ser xxx xxx xxx xxx xxx xxx Gly GUG CAU CUG ACG CCG G-G GAG AAG UCG GCG GUG ACG GCG CUG UGG GUA CAC CUA ACA CCA UCA GCA GUA ACA GCA CUA GUC CUC ACC CCC UCC GCC GUC ACC GCC CUC GUU CUU ACU CCU UCU GCU GUU ACU GCU CUU UUG UUA UUG UUA 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 xxx xxx xxx Asn Val Asp Glu Val Gly Gly Glu Ala Leu Gly Arg GGG AAA GUG AAC GUG GAC GAG GUG GGG GGG GAG GCG CUG GGG CGG GGA AAG GUA AAU GUA GAU GAA GUA GGA GGA GAA GCA CUA GGA CGA GGC GUC GUC GUC GGC GGC GCC CUC GGC CGC GGU GUU GUU GUU GGU GGU GCU CUU GGU CGU UUG UUA 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Leu Leu Val Val Tyr Pro Trp Thr Gln Arg Phe Phe Glu Ser Phe CUG CUG GUG GUG UAC CCG UGG ACG CAG CGG UUU UUU GAG UCG UUU CUA CUA GUA GUA UAU CCA ACA CAA CGA UUC UUC GAA UCA UUC CUC CUC GUC GUC CCC ACC CGC UCC CUU CUU GUU GUU CCU ACU CGU UCU UUG UUG AGC UUA UUA AGU

Úkol č. 3, str. 68 b 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Val His Leu Thr Pro Glu Glu Val xxx xxx xxx xxx xxx xxx Gly GUG CAU CUG ACG CCG GAG GAG --G UCG GCG GUG ACG GCG CUG UGG GUA CAC CUA ACA CCA UCA GCA GUA ACA GCA CUA GUC CUC ACC CCC UCC GCC GUC ACC GCC CUC GUU CUU ACU CCU UCU GCU GUU ACU GCU CUU UUG UUA UUG UUA 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 xxx xxx xxx xxx xxx xxx Glu Val Gly Gly Glu Ala Leu Gly Arg GGG AAA GUG AAC GUG GAC GAG GUG GGG GGG GAG GCG CUG GGG CGG GGA AAG GUA AAU GUA GAU GAA GUA GGA GGA GAA GCA CUA GGA CGA GGC GUC GUC GUC GGC GGC GCC CUC GGC CGC GGU GUU GUU GUU GGU GGU GCU CUU GGU CGU UUG UUA 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Leu Leu Val Val Tyr Pro Trp Thr Gln Arg Phe Phe Glu Ser Phe CUG CUG GUG GUG UAC CCG UGG ACG CAG CGG UUU UUU GAG UCG UUU CUA CUA GUA GUA UAU CCA ACA CAA CGA UUC UUC GAA UCA UUC CUC CUC GUC GUC CCC ACC CGC UCC CUU CUU GUU GUU CCU ACU CGU UCU UUG UUG AGC UUA UUA AGU

Úkol č. 3, str. 68 c 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Val His Leu Thr Pro Glu Glu Lys Val xxx xxx xxx xxx xxx xxx GUG CAU CUG ACG CCG GAG GAG AAG G UCG GCG GUG ACG GCG CUG UGG GUA CAC CUA ACA CCA UCA GCA GUA ACA GCA CUA GUC CUC ACC CCC UCC GCC GUC ACC GCC CUC GUU CUU ACU CCU UCU GCU GUU ACU GCU CUU UUG UUA UUG UUA 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Gly xxx xxx xxx xxx xxx xxx Val Gly Gly Glu Ala Leu Gly Arg GGG AAA GUG AAC GUG GAC GAG GUG GGG GGG GAG GCG CUG GGG CGG GGA AAG GUA AAU GUA GAU GAA GUA GGA GGA GAA GCA CUA GGA CGA GGC GUC GUC GUC GGC GGC GCC CUC GGC CGC GGU GUU GUU GUU GGU GGU GCU CUU GGU CGU UUG UUA 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Leu Leu Val Val Tyr Pro Trp Thr Gln Arg Phe Phe Glu Ser Phe CUG CUG GUG GUG UAC CCG UGG ACG CAG CGG UUU UUU GAG UCG UUU CUA CUA GUA GUA UAU CCA ACA CAA CGA UUC UUC GAA UCA UUC CUC CUC GUC GUC CCC ACC CGC UCC CUU CUU GUU GUU CCU ACU CGU UCU UUG UUG AGC UUA UUA AGU