E.co	S.Cere	C.eleg	A,thal	H.sapi
gnom	4,6Mp	12 Mpz	97Mpz	115Mpz	3,2Gpz
geny	4-590%	6ty65%	18ty25%	28ty44%	22tys2%
gesto	1g/1k	1/2kb	1/5 kb	1/4	1/140kb
Dł gen	1 kb	2kb	6chrom	2kb	27kb (50)
Śr biał	300aa	480aa	430aa	434aa	447aa
Śr intr	brak	16chro	264pz	170pz	350pz
Śr eks			228	250	145
In/gen		<1/gen	5/gen	4	8-9
E/gen		2	6	5,2	9-10
GC	51%	48%	35%	36%.	40%.

UWAGI E.coli:1997 brak zg kier tr i tr, 90gen to tRNA 22 to rRNA. El ruchomych 1%, 1 chrom S.cerev:1997 (clone by clone)Chr 12 to 2-3Mbp z czego 1-2 to rDNA. Wielkosc chromos to od 240kb do 1530.GC(orf 40%, prom 36%, term 29%) brak operon, mało pseudo i powt., połowa to heter. C.eleg 2002, 100kom ciała rozw zdet, ma operony, transsplicing. 6,5% to el ruchome.A.thaliana 5chrom, dużo ruch, prawie brak pseudo, kilkanaście %ruchomych, Mały genom jak na rosline, H.sapiens 2,88to euchrom. 22+XY(barwienie Giemzy) najmn 46Mpz(3 genomy drożdży)najw 240Mpz(dwa genomy C.eleg), 50% to powt, 50%% to unikat(eks 1,5%, intr 24%, niekod DNA 15%) RDNA na przew wtórnych, przeciętne 350aa, Paradoks C-wraz ze wzr zaaw ew czy złoż org wielk c (zaw DNA w jądrze) rośnie. Bakt przec mająmn rozm genomów niż Eukarya, ale Protista mają wiecej niz inne? Paradox mówi ze we wsz takson grupuj pod do sieb org w sen ew, zróżnic zaw DNA u poszcz gat jest duże (3-5rzędów wielk) np.ameba i najpr pierw mogą miec 100tys razy DNA 1 od 2, choć ich złoż ewol nie różni sie.Wiele org nie przew ew człow a mają np 10razy wiecej DNA np.traszka, paproć. Shoutgun (Sanger) DNA fragm mech na male: lepki roztw DNA przep szybko przez strz, szat go w los miejs,fragm DNA ->klonow do wekt-> sekw (chain term)-> skł wyników na zakł.Koniecz wielokr pokr genomu( midzy 5 a 10razy zap ze ok 99% sekw poznam) Np. Mamy cz DNA z 1mln pz to sieka na 500nukl fragm. Pozost mogły być nietr wiec klon namn Pcrem.Problem: Met w pełni loso jest nieopł, bo skł sekw powtarz, monotonne, koniecz duza moc obl komp. W 1997 bakteriof lambdax177 5383nukl. On z jednej elektr 300-400nukl, w kapilarach, DNA wyzn radioakt, potem maszyny-fluores wyznak, skanery laser 500-800. Genomy mitochond-prawie zawsze kol(tetrachym nie),zazw niewielki, odkilkan tys par u czł(15białek) d przez najw zw gen Reclinomonas america (90białek) do mln pz u roślin. Tylko 5 konserwa.Redukcja wielk w ewol, duza swob utr genów mit na rzecz jądr. Genomy chloropl są wieksze(setki tys par do mln 100-200genów koliste lub liniowe.

Genomy bakterii: 0.58-8,7Mbp(90% to orfy), nawet do 10, kilka tys genów, 1gen na 1000pz, ok.300aa, 1 kolisty chrom, upakow zwarte, oszcz, im wiekszy genom tym wiecej genów (ale nie liniowo), minimalizacja. H.influenzae 1995, 2Mbp85%, 1,7tys genów,gram-, GC 38%, gesto upak sekw USS.Jest wyjątkiem, potrafi spont transf DNA, ułatwia to ewol, przys do war, spec sekw USS (AAGTGCGGT), 1462 na genom, każda wchłonięta sekw wbudow sie w genom. Jej genom to hist ukł wchłoniętych DNA z otoczenia(o ile jest w nich USS). M.genitalium, płuca, najmn znany genom bakt 580kbp, kolisty,92%, 470genów, 32%GC, brak pustych sekw, duża zgodn kier tr i tr. M.leprae-duży genom 3,5Mbp50%, 2 tys pasożyt wewn w trakcie uwsteczniania, traci geny (M.tuber bliski a ma 4tys). T.maritima-gorące wody, to Eubakt,2Mpb, ale 1/3 to typowe dla Archebakc (500-wyspy archeb), a typowo swoich ma 1000. Mozaika wynik z horyz trans genów miedzy domenami. Geny Archea wnikn na tyle nied ze zach char typ dla genomu z któr poch. B.Burgdorferi-kleszcze,genom liniowy 1Mbp, kilkanaście plazm. V.cholerae- 2 chr koliste 3Mbp i 1Mbp. S.coelicolor-najw zsekw genom prok 9Mbp, liniowy, 8tys genów. Rickettsia prowazekii- yfus, 75%, mało pseudogenów.Neisseria meningtidis-zap opon, zmiennosc antygenów pow, bo rekomb i z innymi wymienia (ma dużo sekw powt), które ułatwiają rekomb-nietypowe dla bakt), moga szybko ewoluo.okregi 4-9. Rozmieszczenie genów porównanie *blisko spokr) geny homolog umiejsc na wykresie prawie prosta linia, kolejnosc u,l genów taka sama. *odległe ewol ale fizjol podobne, wykres haos, poł genów hom w obu genach różne.Geny ozn kropk na osiach nie mają rozp homol w drugim.To geny unikat. Draft genomu- zarys sekw, dużo błędów. Alternatywny splicing-raz pewna sekw jest wycinana i zach sie jak intron, innym zostaje zach w transkrypcie. Sekwencje powtórzeniowe: *tandemowo kilka%-jedna za drugą te same, wiele dziesiątek,żadko setek tysiecy (satelitarne) w ok centrom i telom np. (CATG)n.SSR, STR (simple i short)-od 1 do kilkana nukl, pows z pow błedu przy rep, polimorf, choroba Huntingtona *rozproszone (transpozony) zdolne do przenoszenia sie w DNA, lub ich resztki: Iklasa-obszar DNA ulega transkr i odwrotnej transk i spowrotem moze ujawnić DNA->RNA->DNA, licznba moze przyrastać IIklasa-wędrow na zas kop i przemeszcz, brak etapy RNA, w jednym miejscu wycina i przenosi, 3 rodzaje: -SINES krótkie nieaut (100-300bp), brak genu polimer, nie potr same z siebie przen, potrz gdzie indziej kod polimer, 1,5mln w gen czł (12%) najcz typu Alu-szczątek genu czast 7SLRNA-cz która ucz w translacji w wkładaniu pows białka do wnętrza cysterny retikulum endo, lubią wyst tam gdzie dużo par GC.-LINES-długie, 6-8kbp, mają gen polimerazy, autonomiczne, lubią wyst w obsz bog w pary AT. Wyspy CpG-charakt dla rejonu początku transkr-Retrowirus 8%(aut z poł i nieaut bez poł) Pary GC-w genach jes ok.50% par GC , tam gdzie mało GC tam mało genów i introny krótsze. Długość genów jest neg skorel ze srednią zaw GC.Konsekwencją tych różnic są Izochory-obszary o takiej samej gestości GC np izochor H3-najw par GC, tylko 3%genomu czł, ale zaw 40%wszystkich genów czł. Wyspy CpG-duże rejony GC mocno koreluje z rejonami promotor genów (podst met) mają ok kilkaset do 1000pz. U czł introny są dłuższe w obszarach gdzie mało GC.Chromosomy płci: chromX-samica jest homogamet (jajeczka z X, jeden obumiera ciałko Barra), 150Mpz, 1000genów(ok4% genów czł) ,dużo chorób zachodzi crossing over X-X w oogenezie. chromY-3 razy mniejszy, ma ok 80genów, gen SRY-męskość, miedzy X-Y nie dochodzi do rekom (tylko na koncach) samiec jest heterogamet (gamety X lub Y), Y zawiera dużo prostych iodwr powt które umożl rekom wewnątrz chrom.panowie czesciej chorują bo nie mają drugiego X, mut recesywne. Gdy korzystny X sie zdarzy to silniejszy niż u kobiety, wiec na X ewolucyjnie sie skonc geny ważne cechy umysł. Geny w rodzinach Paralogi-2 pod geny w jednym org. U B.subtilis 500 w parach, 200 3-genowe,100-4-genowe. Ewolucja genów Biorą sie z rozmnażania, np. Było 10genów i jeden z nich dal bliźniaka na skutek: nierów cro-over, błędu polim, transpozycji. Jeden z nich mutował i kodowac coś innego.Biorą sie też na skutek powielania całych rodzin genowych np. Ewolucja globin, kinaz białk. Duplikacja genów w chromosomach drożdzy- mają ogromne obsz homol np. Chr 10 i 11, podobne długie sekw i one sie przenoszą jakocałe fragmenty chrom. Bloki te powst na skut łamania chr, łączenia iprzenosz fragm, albo w ewol cały genom uległ powiel (kom pot zduplik).

REPLIKACJA- zdupl dwunic DNA, proc semikons (2 stare sa matrycą dla dwóch nowych dosynt, u Euk to czesc cyklu kom: *FazaS-repl *Faza M-rozdział zdupl DNA do pot –*G1-przyg do syntezy DNA, *G2-przyg do podzialu, kondensacja.Chromatyna( DNA+białka+inne) sens: -DNA upakow-możliwy wzrost ilosci DNA tak jak miedzy Prok i Euk *mozna kont i reg proc repl. INICJACJA ORI ARS-minim spec sek niezb do inic rep chr DNA, przen inf o starcie i rekrut cały aparat. Odcinki DNA bedace repl z jedn ori to replikony. Nie wszystkie ori start w tym s czasie, ale porządek jest i zalezy od stanu kondens chromat w danym miejscu, jest on silnie konserw. Kontrola: *pozyt (licencjon) tylko gdy przejda mit i znajd sie w kom pot, faza G1: ORI+ORC kompl+czynniki cdc,cdt->DNA pokr białk MCM (up,downstrea)->replik->MCM przesuw sie dzieki widelkom *negat białk Geminina w fazie G2 przeciwnie do poz, przeciwdz ponow przył MCM do świeżego DNA.po repl jest degrad. ELONGACJA kompleks polimer katal przył deoksyryb do 3 konca DNA lub RNA przył do matrycy, synteza 5->3 matryca odczyt 3->5, polimer nie moze zaczac od zera (musi primer), nukl musi sparow z innym wiąz wodor, primery sś synt przez polimer RNA (primazę)-ona moze od zera. Ze wzgl na asymetrie wid repl syntet DNA jest w poł nieciągłe. Na nici wiod wystarczy 1 primer na którym synt całej nici, na nici opóźnionej primer nie ma miesjca na nici wiod wiec ta nic musi poczekac na miejsce dla primera.Oznacza to ze synt odbywa sie na nici opóź w formie Okazaki-krótkie małe kawałki niepol ze sobą z których każdy wymaga primera.Wytw ciągłej cz na nici matr (opóź) wymaga systemu napr DNA zaw RNAzę H usuwa primery RNA i zast je fragm DNA.Oprócz tego ligaza DNA. Klucz białka: *polimeraz DNA: alfa to primaza, sigma i e synteza. *helikazaDNA rozpl dwunic DNA u nasady widelek, występuje przed kompl repl. *topoizomerazyDNA usuwają napiecia torsyjne powst w wyniku rozpl nici,usuwają nadskrętność są przed widełkami, są w stanie dostarczyć chwilowo wolnychkonców tną w poj nici DNA wtedy wolny koniec obraca sie wokół drugiej nicic, potem skręca. Wierność replikacji-bardzo wys 1 błąd na mld, polimDNA mają autokorekte podczas repl, też akt 3->5 egzonukl system naprawy. TERMINACJA w miejscu gdzie spotyk sie nowosynt nici DNA powst z dwóch sąsiednich ORI. Aktywność telomerazowa-replikacja końców chromos(telomerów). W pewnym mom musi dojsc do końca, on jest wolny, probl jak je zrep. Polim musi miec do czego (3koniec) Gdyby nie było to zjadane końce, dlat u czł somatyczne sa zdolne do kilkudz podz i koniec. Na koncach chrom są sekw telomer i kompl do niej kompl telomer (białka i RNA z kompl sekw-parowanie i akt RNA zal od DNA polimerazy która wydłuża ten koniec o wielokr sekw koncowej.Punkty kontr cyklu kom: oprócz licencj: *p53 supresja nowotw, odp za kontr jak dna przed repl *rad9 kontr kompl zrepl *mec1,atm kontrola przebiegu rep.Chrom politeniczne-widoczne gołym gdyz syntezie DNA nie tow rozdział chrom, funkcje zmieniają sie pod wpływem ułożenia.USZKODZENIA DNA przyczyny: O2, wolne rodn,UV, zw alkilujące, spont deamin (Cw U) efekt: przerw łań, mod chemiczne zasad, tworzenie źle spar zasad. Mutageny: -psoralen w dymie, interkaluje pom zas -gaz musztard zakł repl -cis Platyna- utw krzyz wiąz miedzy nićmi. Systemy naprawcze *helikazy XPA wycina dimery pirymidyn lub aberracje struk *homologi bak białek typu Mut napr błędnie spar nukl *Glikozylaza DNA, wycięcie nietyp zasad *guanino-6metylotr naprawa bezp. REKOMBINACJA DNA w czasie mejozy rek miedzy rodzic, zap zróżnic i ewol. Rodzice wym hom odcinki, utworzenie gamet z mieszanym ukł alleli-zmienność rekombin. Rodzaje rekombinacji *homolog -wymiana homol dł sekw lub ident. BialkaRecA-kat przen nici z jedn cz na 2, w zal od wniknięcia rekomb: -miejsc spec, wyst w spec loci wymag bardzo krótkich miejsc homologii, wymagają integraz -homol (zach w mejozie) Uprawnioną można wyk do podmienieni genów. *niehomolog wym miedzy niehomol lub bardzo krótk homol, czesta u roslin.TRANSPOZONY *podział DS / AC: DS. (Dysociation) nieauto , AC (Activation) autonomiczny *IS sekwencje inercyjne, tylko transpozaza *Tn złożone Dwie kopie IS otacz segment DNA ulegający mobilizacji *Tn niezłożone segment DNA otoczony IR-ami, ale bez IS.Mechanizmy :transpozycja konser i repl. BIAŁKA HISTONOWE- małe białk zas bog w liz i arg, 4typy rdzeniowych: H2A N-konic i C-koniec ogon, 11%lys 9%arg, H2B 16 i 6, H3 10 i 15, H4 11 i 4.To najb konser białka, mają str 3-domen. 1 typ łącznikowy-H1-stabiliz poł końców DNA. Fałd histonowy-3 helikalne rejony i dwa beta zagiecia, by oddział z drugą strukt na zas uścisku dłoni (dwa dłuższe dwa krótsze alfa hel wpas sie do siebie. 2 rożne heterodim są w stanie oddział, efekt: zdolność zaginania DNA->superhelisa. Nukleosom-szpulka hist z DNA, ma 180-200pz, dimery H3 i H4cząstka rdzeniowa nukl-8hist rdzen i 146pz. Chrmatosom-ma 156pz czyli cząstka+H1. Typy polimaraz: 1.mitoch polim RNA 2.RNA polimeraz I- produkcja rybosom RNA, ma bud podj 3. RNA polimer II transkr genow bialek i niekt małe RNA , masa 500kDa, dwie duże podj i 10małych.4.RNA polimer III-transkr małe RNA niek białek, tRNA,sRNA, poza jąderkiem. Promotory polimeraz: -polII-kaseta TATA poł -30bp przed startem, enhacery-wzmacniacze up, down stream -pol-dwuskl promotor -45bp do +20, -170 do -180, polIII wewn (jest fragm genu) zewn klasyka. TRANSKRYPCJA U EUCARYOTA 1) Inicjacja Sekwencyjny model składania kompleksu preinicjac (PIC) :1. wiązanie ogólnych czyn. tr.: TFIID (zaw. TBP wiąże TATA box) 2. kolejne czynniki TFII 3. przyłączenie polRNA 4. początek syntezy RNA, fosforylacja CTD, uwolnienie promotora 2) Elongacja 3) Terminacja Obróbka transkryptu 1) Capping -stabilizuje mRNA – zapobiega degradacji przez egzonukl - transport do cytoplazmy transkryptu - promuje wycięcie pierwszego intronu - początek translacji zw. z capem2) Splicing - wypętlenie intronu i wycięcie - alternatywny splicing: wzrost różnorodności3)poliaden 3 koniec opon poliA NIEKODUJĄCE RNA tRNA-cząst adapt przen aminokw w biosynt amin, rRNA-udział w str rybosomu, aktywnosc transf peptydyl siRNA-niszczenie mRNA , uczest w PTGS, mikroRNA-tworzą spinki do włosów RNAi-mech obrony przeciw wirusom, utrz heterochr na centrom i obszarach zaw wielokr powt., dwa modele: PTGS reg ekspr(po transkr) i TGS tworzenie heterochr, metyl H3, reg ekspr genu. przed albo w trak. Regula kwitnienia FLC jest centr regulatorem kwitnienia (inhibitor przejścia od fazy wege do fazy genera) w późno kwit ekotypach Arabid *Układ zah, stała supresja spow genem FLC

- roślina rozwija liście i nie kwitnie *Jeśli FLC zaha- inhibitor znika, już przy kilku liściach

pojawi się pęd i roślina kwitnie *FLC jest długim genem z szeregiem intr i ekso ChIP do

bad transkr genów, met do wykazyw działania reg w odniesieniu do konkr rejonu chromatyny.

Działanie: *Chromatynę fragm (np. Ultradźwiękami) *dodajemy przeciwciała (spec do

dwumetylowanej lizyny9 H3) *precypitujemy to co się poł z przeciw na chromatynę (niezasocj

chrom zost w roztw, ta z przeciwc zostanie zwirowana i ją mieli w osadzie) *(wydobywany osad)

oczysz DNA osadu *(mamy różne frag które były zasocj z nukleosomami modyfik na lizynie 9

*PCR wybr fragmentów (jeśli dana sekw była w heterochr to ją znajdujemy, MECH EPIGEN:

1. Modyf chrommetylacje DNA,na ogół dotyczą dinuklotydów CpG, 2. Modyfi histonów

*Acetylacja lizyny-enzym acetylotransf histonowa modyf zmienia ładunek z + na neutr, r.odwra

*Fosf seryny *Metylacja lizyny i arg *H3 H4 H2aH2b w ogonach * Ubikwityn(yl)acja lizyny

- skier białka do degr do proteosomu - 3. Metyl DNA cytozynę w 5metylocyt (bardzo zmienia jej

zewn strukt, która oddzi z biał)