Markery molekularne- stanowia bogate źródło informacji gdyz ich zmienność jest generowana w nieskonczenie zmiennych czasteczkach DNA.

Dzieki uzyciu markerów można:

-zmierzyc zmienność genetyczna

-śledzic przemieszczanie się osobników

-oceniac efekty inbredu

-identyfikowac szczatki roslin i zwierzat

-badac nowe gatunki i śledzić historyczne drogi ich migracji

Czym SA i do czego słuza?

*wyznaczające zmienność , dziedziczne cechy DNA i RNA lub białek użyteczne w identyfikacji (pozycji w obrebie genomu, komórek i tkanek,osobników, gatunków, populacji).

*markery molekularne pozwalaja na uzyskanie różnorodnych informacji biologicznych na temat(systemów kojarzen organizmów, kierunków migracji, centrów różnorodności genetycznej,bioróżnorodności, adaptacji na poziomie molekularnym)

Wybór markerów :

1)sposób dziedziczenia(po rodzicach na autosomach,lub po jednym z rodziców(płec) lub organella(mitochondria, chloroplasty po matce)2)tempo wzrostu: w zależności od badanego problemu przydatne SA markery ewouljace szybko (-identyfikacja osobników,-analiza pokrewienstwa,-migracje miedzy populacjami.3)Marker kodominujacy-to taki dla którego można okreslic pełny genotyp osobinkanpodroznic homo od heterozygoty. Marker dominujacy- to taki w którym wystepowanie jednego allelu nasladuje inne. SA bardzo dostępne,można badac wiele markerów jendoczesnie.

Markery molekularne w ekologii:

-umozliwiaja oszacowanie genetycznego pokrewieństwa miedzy osobnikami

-często uwzglednia się przekazywanie określonych alleli przez setki a nawet miliony pokolen-otwarzanie historycznych zależności.

-nie cały DNA dziedziczy się w ten sam sposob

Ekologia molekularna:

-wykorzystuje w badanich i ekologicznych osiegniecia biologii molekularnej

-stosuje się metody badan genetycznych zarówno na poziomie osobnika jak tez gatunku i populacji

-dostarczylo to mozliwscoi do poznania nowych aspektów ekologii i ewolucji roslin, zwierzat itp.

Zastosowanie metod genetyki molekularnej:

-możemy oceniać gatunki najbardziej zagrozone na skutek inbredu

-możemy oceniac stopien hybrydyzacji pomiedzy genetycznie zmodyfikowanymi roslinami a ich dziko żyjącymi krewnymi

-identyfikowac geograficzne zasoby gatunków inwazyjnych na podstawie kilku prób

-monitorowac populacje trudne do sledzenia w warunkach natrulanych na podstawie analizy ich odchodów lub włosów

-Zastosowanie metod genetyki melekularnej dało początek na precyzyjna ocene róznorodnosci genetycznej, a także pozwoliło śledzić przekazywnie genów czy gamet między populacjami.

Dlaczego techniki biologii molekularnej stosuje się w ekologii?

-analizuje się cechy dziedziczne, unika się hodowli cech, które wykazuja plastyczność fenotypowa

-są uniwersalne

-dostarczaja dokładnych wyników w porównaniu do innych metod

-możliwa jest identyfikacja genów odpowiedzialnych za obserwowane cechy i zjawiska genetyczne

-techniki analizy DNA wykazuja sladowe ilości materialu DNA, SA niedestrukcyjne.

Allozymy:czastki białkowe, produkty poszczegolnyhc genów, ich analiza pozwala na uzyskanie pewnych informacji o genotypach, można wiec na ich podstawie wnioskowac o zróżnicowaniu genetycznym badanych osobników,jeżeli osobnik w danym locus ma tylko jeden allel oznacza ze jest homozygota a jak wiecj niż 1 to heterozygota, jeżeli analizie zostanie poddanych dostatecznie duzo osobników to można na jej podstawie oceniac zróżnicowanie genetyczne populacji i porównywac rózne populacje.

DNA jako marker: źródlo niewyczerpanych informacji , ich zastosowanie jest bardziej humanitarne w stosunku do pobieranych prób.

Zmienność genetyczna- to zmienność w obrebie gatunku, populacji i miedzy populacjami. Na zróznociwanie genetyczne miedzy populacjami można spojrzec jako zmienność w populacjach. OD CZEGO ZALEZY ZRÓZNICOWANIE GEN MIEDZY POP? Jest zwiazen bezpośrednio z przepływem genów miedzy populacjami-im intensywniejszy tym kompozycje genetyczne bardziej jednorodne, im intensywniejszy przepływ osobników miedzy populacjami tym mniejsze zróżnicowanie genetyczne miedzy nimi.

Parametry opisujące zmienność genetyczna: -częstosć alleli a badanych loci,-procent loci polimorficznych,-srednia liczba alleli na locus A i bogactwo alleli R,-średnia heterozygotyczność obserwowana i oczekiwana(Ho, He),-odchylenia od równowagi Hardiego Weinberga(Hwe)-nierównowaga sprzężeń(LD)

Zmienność wewnątrzgatunkowa- poliploidalność- wiecej niż 2 zestawy chromosomów tworzenie nowych poliploidów prowadzi do powstania nowych gatunków, w obrębie gatunku mogą tworzyc się nowe odmiany. Autopoliploidalnosc- wszystkie chromosomy odziedziczone SA po przodkach jednego gatunku. Alloploidealnosc- powstaje w wyniku hybrydyzacji chromosomy pochodza od róznych gatunków.

Częstość genotypu- proporcja danego genotypu wśród badanych osobników w danej pop. Dwa allele A i a , gatunek dipoidelany,gen autosomalny P-NAA/N, H=NAa/N, R=Naa/N

Częstość allelu- proporcja danego allelu wśród wszystkich badanych kopii genów. Dwa allele A i a, gatunek diploidalny, gen autosomalny, częśc homozygot plus polowa częstości heterozygot(maja tylko jeden allel) p=p+1/2H, q=Q+1/2H, q=1-p

Liczba alleli danego typu podzielona przez całkowita liczbe alleli z populacji p=NA/2N, q=Na/2N

Genom jądrowy –dziedziczenie rodzicielskie u płciowych gatunków diploidalnych w jadrze danego osobnika znajduje się jeden allel od matki a drugi od ojca,- jednorodzicielsko dziedzicozne genomy organellowe mitochondriów modna, plastydów

Genom mitochondrialny- zawiera 13 genów kodujących białka, 22 geny transportowego tRNA, 2 geny rybosomlanego RNA. Markery modna SA często wykorzystywane w badanich populacji zwierzat.. ma niewielkie rozmiary co w polaczeniu z konserwatywnym układem genów umozlwia opracowanie uniwersalnych starterów amplifikujących rózne fragmenty mtDNA. Mimo konserwatywnego układu genów tempo mutacji jest duze w jadrowych genach kodujacyh bialka jest około 10krotnie mniejsze. Brak rekombinacji –potomstwo ma zazwyczaj taki sam genotyp jak matka. mtDNA jest haplotypem –jest przekazywany przez matke na dzieci, stanowi ¼ wielkości populacji diploidalnego DNA jadrowego. Przy niewielkiej liczbie kopii mtDNA jest bardzo podatny na zmiany demograficzne np.”efekt szyjki butleki”. U roslin genom jest podobny, a rózni się tym ze ulega rekombinacji, szybko ewoluje. mtDNA u roślin wykorzystanie: Świer Czarny –populacja od ponad 6000lat rosnie w rejonie polodowcowym , stwierdzono, że we współczesnych populacjach występują wspolne haplotypy mtDNA ale rózne allele DNA jądrowego,genom jądrowy wraz z pyłkiem roznoszony przez wiatr na duze odległości, organiczona zdolność dyspersji genów mitochondrialnych które rozprzestrzeniaja się tylko jako nasiona.

Plastydy-DNA chloroplastowy-genomy plastydowe –DNA chloroplastów(CpDN),dziedziczy się w lini matczynej u większości okrytonasiennych a u nagonasiennych w linii ojcowskiej, CpDN od 120000-220000pz,genom chloroplastowy tytoniu-113 genów w tym 21 kodujachych białka rybosomalne, 4 geny RNA rybosomalnego, 30 genów tronsportowego RNA, 29 niezbednych w procesie fotosyntezy, 11 biorocacych udział w chloro respiracji.