Genetyka

Linie zwierząt w obrębie gatunku/raz mogą być podatne na choroby genetyczne co ma związek z ekspresją MHC – kodowana albo odporność albo podatność.

Bovine/Equine/Canine leucocyte antigens

Chromosomy, na których sa dane geny podatności/oporności

Krowa 23
koń 6
pies 12

Metody immunofluorescencji – określenie położenia genów odpowiedzialnych za produkcję danego białka.

Fragmenty z wielu genów tworzą jeden gen, który koduje określone białko, więc białko jest kodowane przez kilka eksonów z różnych genów.

Polidaktylia – 6 palców

W dwuniciowym DNA koduje tylko jedna nić, a druga jest jej lustrzanym odbiciem.

Mutacje – nicienie żyją 48h, model do badań mutacji.

Geny ochronne determinują efekty mutacji -> zmiana punktowa nie będzie powodowała zmiany fenotypu lub obraz zmian będzie różny zależnie od prawidłowości działania genów ochronnych. Ich brak powoduje, że mutacja będzie miała efekt fenotypowy wzmożony.

Chromosom Y zawiera niewiele genów. Powtórzenia palindromiczne (KAJAK).

Specyficzna naprawa chromosomu Y. często w tym chromosomie centromer ma złe położenie względem chromosomu.

Para mutacje – zjawiska epigenetyczne

Metylacja genów -> wprowadzenie grup octowych -> zmiany ekspresji genów co do jakości i ilości.

RNA czynnik determinujący ilość i jakość transkrypcji. Przekaz krótkich fragmentów DNA modyfikuje fenotypowość.

HLA Complex u człowieka kodowany na 6 chromosomie. Dokładnie w subregionie D, a dokładniej izoforma Drb1 koduje podatność na gruźlicę, a izoforma Drb2 koduje oporność na gruźlicę. To czy osobnik będzie podanty czy nie zależy od genu, który podlega ekspresji.

MHC1 sa na wszystkich komórkach organizmu – ekspres jonują na swojej powierzchni patogeny, które zakaziły komórkę. Np. na tych komórkach mogą być prezentowane białka wirusa dla komórek NK, które będą te komórki niszczyć.

Komórki nowotworowe są prezentowane przez MHCI i mogą być niszczone przez komórki NK.

MHCII są na powierzchni APC i na niektórych komórkach tkanki łącznej. Nie zależy od rodzaju patogenu – patogen rozkładany na fragmenty łączone z MHCII.

Podjednostka MHCI – beta2mikroglobulina nie jest kodowana w tym samym regionie co reszta cząsteczki MHCI.

MHCII ma dwie podjednostki, których ekspresja jest zapisana w regionie kodującym MHCII.

TCR – wiąże MHCII sprzęgnięte z antygenami, które prezentuje.

U psa na chromosomie 12 jest region DLA, w którym jest wysoka alleliczność – czyli wysoka zmienność podatności/oporności na choroby.

Alleliczność w obrębie regionu kodującego fragment c4 dopełniacza, TNF, HSP70 – u bydła.

Jednostka Morgana – opisuje w jakim stopniu dany odcinek jest zdolny do rekombinacji.

MHCI + CD8 + TCR +CD3 (target cells)

MHCII + CD4 + TCR + CD3 (APC)

Doberman pinczer, boxer – niedoczynność tarczycy związana z ekspresją białek dających podatność na tę chorobę.

Miastenia pGravis – wytwarzane są PC przeciwko receptorowi acetylocholiny ich powstanie jest zdeterminowane przez określona izoformę antygenów MHC.

Husky, Shi-tzu, Jorki –kodowana oporność na niedoczynność tarczycy przez DLA-DOA 1*00101

Narkolepsja u psów

-napady + katapleksja – utrzymanie świadomości, a mięśnie obu obręczy SA zblokowane.

-labradory i dobermany SA predysponowane

-model badania tych stanów u ludzi

-eksrpesja odpowiednich HLA predysponuje ludzi do narkolepsji

-u psów mutacja w genie kodującym hypokretynę

SINE – w genie hypokratyny powoduje spadek jej ekspresji i narkolepsję.

Pinczery – wzrost ekspresji odpowiedniej izoformy genu wskazuje na występowanie podatności.

Parwowiroza, nosówka – badania na meksykańskich wilkach – podatność szczeniaków na choroby zależała od przenoszonych przez rodziców alleli oporności i podatności.

Allel Calu 1 – podatność

Allel Calu 2 – oporność

SNEP – podatnośc na choroby określanie alleliczności.

Rekombinacja DNA

-odwrotna transkryptaza – odtwarza cDNA

-endonukleaza restrykcyjna tnie genom na krótkie odcinki

Potrzebne do tego, aby powielić i odtworzyć fragment DNA.

-hybrydyzacja – nastepuje w środowisku bezwodnym przy niskiej temperaturze (wykonuje się po uprzednim procesie denaturacji w środowisku wilgotnym i przy wysokiej temperaturze).

Geny= eksony+ introny+ elementy regulacyjne

TATAbox – 7 nukleotydów (TATA T/A, A, T/A)

Mutacje w TATAbox mogą mieć katastrofalne skutki.

Genom – wszystki loci

Genotyp – w jednym locus – decyduje o 1/3 genomu.

Fenotyp= gen+interakcja genów+wpływ środowiska

Składnik genetyczny – stan kiedy oba allele jednego genu są inaczej zmutowane np. SS AS ->składnik genetyczny -> CS

Anemia – choroba autosomalna recesywna

Choroby autosomalne dominujące – powodują, że 50% osobników dotkniętych ma objawy

Choroby autosomalne recesywne – mały jest % osobników dotkniętych chorobą.

Choroby recesywne w równym stopniu dotyczą samców i samic i podlegają dziedziczeniu mendlowskiemu. Obejmują bardzo dużą ilość chorób metabolicznych.

Przykłady chorób autosomalnych recesywnych:

-anemia sierpowata

-talasemie

-cytrulinemia

-niedobór dopełniacza

Przykłady chorób autosomalnych dominujących

-szpat u koni

-hypercholesterolemia

-porfirie

-achondroplazja

-hipertermia złośliwa

Ekspresywność chorób genetycznych – stopień kulawizny w szpacie zależnie od osobnika. Różny stopień wyrażania objawów, (geny ochronne, wpływ środowiska).

Penetracja choroby genetycznej – procent osobników dotkniętych mutacją i mający jej objawy.

Podział mutacji:

-molekularne – zmiany w nukleotydach

– wpływ na produkty genowe – mutacje zmiany sensu, nonsensowne, amorficzne, neomorficzne

Choroby sprzężone z płcią:

U samic homozygota chora, a u heterozygot drugi allel tłumi objawy. Recesywnośc u samców wystarcza do ekspresji i wystepowania objawów chorobowych.

STRUKTURY NIEGENOMOWE

-SINE – sekwencja nukleotydowa – z tRNA, do 400pz – końce obcięte warunkuje niestabilność genomu

-LINE – sekwencja nukleotydowa do 1000kpz

-Retropseudogeny – utraciły aktywność ekspresji

-Retrowirusy – pochodzą z LINE

-retrotranspozony

SINE i LINE mają czapeczki tandemowe CA lub CT + zawierają SSrPS – proste polimorficzne powtarzalne sekwencje – obie te części warunkują niestabilnośc genomu, po wklejeniu do niego SINE lub LINE.

W IV rzędowej budowie DNA modyfikują odległość między skrętami DNA, mogą się też przemieszczać grupy w LINE i SINE. Stanem zapoczątkowującym nowotworzenie jest niestabilność mikrosatelit.

Grupy chorób:

-aberracje chromosomalne

-choroby monogenowe – mendlowskie dziedziczenie

-mieszane

-poligenowe – wielogenowe

-genetyczne z udziałem czynnika środowiskowego

3 cechy monogenowych chorób:

-pełna penetracja u każdego osobnika ujawinone

-bliźniaki jednojajowe mają oba daną chorobę

Choroby poligenowe:

-wieloczynnikowe kompleksowe

-cukrzyca

-nowotwory

-autoimmunologiczne

-osteoporoza

-bliźnięta jednojajowe nie muszą być oba chore

-kombinacja alleli z różnych loci

-zmniejszona penetracja – nie u każdego osobnika musi dojść do ujawnienia

Przykłady chorób monogenowych:

-dyskinezja rzęsek

-rybia łuska

-chondrodysplazja punktowa

-wrodzone wyłysienia

-limphoedema

-bydło – brachyuria anoftalmia, hipotrichoza (X)