• Techniki oparte na PCR do diagnozowania chorów genetycznych i uchwycenia zmiennośic między organizmami

Mutacje:

Wg. Wielkości zaburzania

1 - genomowe - chromodomowe

2- punktowe

Genomowe

• zmiana widoczna w metodzie cytologicznej (analiza kariotypu) rozrzut na szkiełku i barwienie barwnikiwm Giemzy

• wzór prążków na chromosomach każdy prążek jako indywidualna cecha. Jeśli barwienie w sposób powtarzalny. Im więcej prążków tym więcej cech.

Aberracje chromosomowe

• rozległe zaburzenia różnice w skłądzie chromosomów np. trisomia

Y0 - letalne bo nie ma chromosomu X a tam jest wiele genów

• aberracje liczbowe

• aberracje z delecją fragmentu chromosomu

Mutacje punktowe

• zamiana, wypadnięcie, wstawienie 1 -nego lub niewielkiej ilości nukleotydów.

• aberacje chromosomowe potworne komplikacje dla zwierząt

• u człowieka aberracje w 3-ech chromosomach , obserwowane skutki

• 50% płodów z poronień ma mutacje chromosomowe

• mutacje punktowe nie do wykrycia przesiewowo

• nie wszystkie mutacje punktowe są tragiczne w skutkach

• analiza tych mutacji badania filogenetyczne

• zamiana 1 nukleotydu inaktywacja ważnego genu i komórka ginie

• inne mutacje nie powodują nic w sekwencjach niekodujących (tworzą strukturę chromosomów, promotory) grupa heterogenna w sekwencjach kodujących efekt bardzo różny

Zamiany nukleotydów

• Tranzycja - w obrębie tej samej grupy- zamiana puryny na purynę a pirymidyny na pirymidynę - najczęstsze

• Tranzwersja - zamiana puryny na pirymidynę A w C lub T w G lub G w T 4 x rzadsze od tranzycji

• Jeśli ilość tranzycji i transwersji zbliżona to w ewolucji populacji było wiele mutacji. Częstość tranzycji nie może być miarą ewolucji

• Mutacje gromadzą się i zaczynają się powtarzać. Można je obserwować dla każdego nukleotydu w badanych sekwencjach.sekwencje te same ale od różnych gatunków. Nukleotyd inny między tymi sekwencjami jest cechą fenotypową.

• Mechanizm selekcji - odrzuca osobniki w których doszło do mutacji we fragmentach istotnych dla organizmu utrwalenie miejsc w których mutacje nie zachodzą

• Kod genetyczny zdegenerowany dotyczy głównie 3-ciego nukleotydu w kodonie

• Z dużą częstością mutacje w 3-cim nukleotydzie kodonu

• Leucyna i izoleucynajeśli tu kodon zamieniony to nie ma znaczenia

• Białko - domeny powiązane sekwencjami. Mutacja polimorficzna - taka, która może się gromadzić

• Analizy gatunkowe dobór sekwencji, które się bada

• Różne obszary w DNA ewoluują, zmieniaja sekwencję z różną prędkością

• W obrębie populacji trzeba szukać obszarów, które ewoluują bardzo szybko (obszary niekodujące)

• Podobieństwa między taksonami sekwencje ewoluujące coraz wolniej

• Żeby uwiarygodnić wynik analiza dla 2-óch sekwencji z porównywalnych genomów; porównać globalnie cały genom, najlepsze ale ciężkie do wykonania

• Po to sekwencjonowanie całych genomów

• Analiza na krótkich fragmentach genomu wyciągnąć dzięki PCR

• Do analiz populacyjnych i filogenetycznych

Jak wytypować sekwencje do porównania?

1 - przegląd literatury ; jakich fragmentów DNA używali inni do analizy podobnych fragmentów genomu

2 - sprawdzić czy nie ma sekwencji nukleotydowych dla bliżej spokrewnionych z badanym organizmem w naszych genomach występują sekwencje repetytywne - powtarzające się nic nie kodują (sekwencje satelitarne, mikrosatelitarne. Mogą być wykorzystywane w badaniach zmienności--. Zmiana ilości powtórzeń)

• większa gęstość - większ a liczba par G-C

• duża zmiennośc obszarów repetytywnych badanie ich długości reakcja PCR startery otaczają ten rejon badany gdzie doszło do powstania sekwencji insercyjnej (może się przemieszczać) jeśli wskoczy w miejsce w genomie to mutacja typu insercji miejsce wiązanie starterów dłuższy o tą sekwencję można grupować osobniki z sekwencją insercyjną lub bez tej sekwencji

• sekwencja insercyjna wbudowana do obu chromosomów

• znacznikiem zmienności jest długość sekwencji

• im więcej prążków i rzadziej występują tam większe prawdopodobieństwo identyfikacji osobnika

• nie powinno być u potomków prążków, których nie ma ani u ojca a ani u matki

• 50% prążków od ojca 50% prążków od matki

Szczególne znaczenie ma mitochondrialne DNA

• kolisty; wiele kopii

• 200 mitochondriów w komórce

• bardzo dużo mt DNA w porównaniu do sekwencji jądrowych

• do badań na śladowych ilości DNA

• mtDNA wydzielone i dobrze się zachowuje w szczątkach

• ślad mt DNA przez dziesiątki tysięcy lat

• można złożyć cały genom

• zmienność wysoka dla rejonu kontrolnego miejsce origin of replication odpowiedzialne za replikację mtDNA i promotor odpowiedzialny za transkrypcję

• rejon kontrolny nie jest jednorazowy 2 bloki HVR1 i HVR2 350 - 450 par zasad łatwo to amplifikować

• mogą być 2 typy mitochondriów zjawisko heteroplazmii (różnią się rejonami kontrolnymi) może to być cecha identyfikująca osobniki

• haplotyp - osobniki o takim samym mt DNA

• porównując haplotypy można wytypować haplotym najbardziej pierwotny

---