BIOLOGIA MOLEKULARNA

WYKŁAD I:

Nukleozyd= cukier+ zasada azotowa połączone wiązaniem N-glikozydowym.

Przekazywanie informacji genetycznej komórce;

-zgodnie z dogmatem centralnym biologii molekularnej (relacje w trójkącie DNA- RNA- białko), sformułowanym w 1958 przez Francisa Cricka, informacja genetyczna w komórce przekazywana jest tylko w 1 kierunku od DNA do RNA (transkrypcja) i dalej od RNA do białka (translacja).

Wyjątek od CDBM- retrowirusy;

Wykrycie odwrotnej transkrypcji (Baltimore 1970, Temin i Mizutani, 1970) zmusiła Cricka do zmiany dogmatu centralnego lecz istota nie uległa większym zmianom. Ogloszenie skorygowanej wersji dogmatu centralnego można uznac za formalna finalizacje dogmatu biologii molekularnej.

Wykrycie prionów;(Prusiner, 1991)

Wykrycie prionów których replikacji nie da się inaczej wyjaśnić niż na zasadzie przepływu indor,acji genetycznej od białka do białka. Powszechność występowania polimeraz RNA zależnych od RNA (Ahlquist, 2002), dowodzą jednak potrzeb dalszych korekt dogmatu.

Komórki zawierają cztery główne rodziny małocząsteczkowych związków organicznych

Jednostki monomeryczne makrocząsteczki i struktury komórkowe

-cukry -polisacharydy

- kwasy tłuszczowe - tłuszcze/lipidy/błony

-aminokwasy - białka

- nukleotydy - kwasy nukleinowe

-związki małocząsteczkowe stanowią elementy konstrukcyjne lub inaczej jednostki monomeryczne większości makrocząsteczek i struktur komorkowych.

- niektóre z nich, na przykład cukry i kwasy tłuszczowe są również źródłem energii.

Kwasy nukleinowe- polimery zbudowane z nukleotydów (DNA- kwas deoksyrybonukleinowy, RNA- kwas rybonukleinowy)

DNA- koduje informacje o budowie i działaniu całego organizmu Oba łańcuchy polinukleotydowe, struktura drugorzędowa, prawoskrętna helisa typu B

RNA- bierze udział m.in. w rozkodowywaniu informacji zawartej w DNA, jednoniciowy łańuch polinukleotydowy, często skomplikowana struktura drugorzędowa, możliwość parowania zasad w obrębie jednej nici RNA, klasy RNA, tRNA, mRNA, rRNA, oraz tzw „małe RNA”.

Zasady azotowe- pochodne puryny i pirymidyny. Zasady utworzone z sześcioczłonowego pierścienia pirymidynowego- to zasady pirymidynowe (jednopierścieniowe), zasady azotowe utworzone z pięcio- i sześcioczłonowego pierścienia to zasady purynowe (dwupierścieniowe)

Nukleotydem- jest cząsteczka zbudowana z zasady azotowej, połączonej z pięciowęglowym cukrem, który z kolei jest połączony z reszta kwasu ortofosforowego. Cukier ten może być albo ryboza albo deoksyrybozą.

Zasada purynowa i pirymidynowa połaczona jest z cukrem wiązaniem N-glikozydowym pomiedzy C1 pentozy i N1 pirymidyny i N puryny

Nukleotydy są cząsteczkami monomerycznymi kwasów nukleinowych.

Różnica miedzy nukleotydem(zasada azotowa +cukier pentoza+ Reszta kwasu ortofosforowego) i nukleozydem(zasada azotowa + cukier).

Nukleoid- odpowiednik jądra komórkowego u Procariota (genofor, chromosom bakteryjny)

Nukleosom- podstawowa jednostka strukturalna chromatyny.

Łańcuchy kwasów nukleinowych są syntetyzowane z bogatych w energie trifosforanow nukleozydów w reakcji kondensacji, w czasie ktorej tworza się wiązania fosfodiestrowe i dochodzi do uwalniania się nieorganicznego pirofosforanu.

Wiązanie fosfodiestrowe- miedzy reszta fosforanowa zwiazana z cukrem jednego cukrua gr hydroksylowa nastepnego cukru kolejnego nukleotydu.

Solenoid-kolejna forma upakowania DNA, dyskowate nukleosomy sa ułożone plaskimi powierzchniami rownolegle do osi solenoidu. Na jeden skret solenoidu przypada ok. 6-7 nukleosomow. Średnica nukleosomu wynosi 30nm.

Sekwencje zasad azotowych kwasach nukleinowych zapisuje się w kierunku 5'->3'

Synteza polinukleotydu DNA zachodzi w wyniku reakcji polimeryzacji- reakcja syntezy zachodzi w kierunku 5'->3'. Dodawany nukleotyd wiąże się z węglem 3', znajdującym się na końcu istniejącego polinukleotydy. Reszty fosforanowe (beta i alfa) usuwane SA z dodawanego nukleotydu w formie cząsteczki pirofosforanu.

Budowa DNA

-Nukleotydy w DNA sa poloczone wiazaniem fosfodiestrowym, jednostka polimeru jest deoksyrybonuklotyd, nici kwasu nukleinowego posiadaja swoja polarność- koniec 5'i 3'.

- dwa łańcuchy polinukleotydowe oplataja jedna oś

- łańcuchy przebiegają przeciwrównolegle

- zasady azotowe znajdują się wewnątrz helisy, a reszty cukrowe i fosforanowe na zewnątrz.

-podwójna helisa składa się z dwóch polinukleotydów przeciwnie skierowanych i zwiniętych razem.

-zasada komplementarności- w DNA pirymidyny łączą się z purynami, tak ze adanina łączy się z tyminą dwoma wiązaniami wodorowymi, a cytozyna z guaniną trzema wiązaniami wodorowymi.

-podwojna helisa jest stabilizowana przez dwa rodzaje oddziaływań chemicznych.

1. Łączenie się zasad w pary, polega na wytworzeniu wiązań wodorowych. Tylko dwie kombinacje par zasad są dopuszczalne. Ograniczenie to wynika z geometrii zasad i względnego położenia grup, które mogą uczestniczyc w wytworzeniu wiązań chemicznych. Tylko puryna i pirymidyna mogą łaczyc się ze soba. Para puryna-puryna byłaby zbyt duza, by zmieścić się wewnątrz helisy, a para pirymidyna _ pirymidyna bylaby zbyt mala.

2. Każda z par zasad może dobrze pasowac do dwuniciowej helisy tykko wtedy, gdy łańcuchy tworzące helise sa antyrównolegle, to znaczy gdy zwrot polarności jednego z łańcuchow jest przeciwny niż drugiego.

3. Tworzenie się par zasad wymaga, by sekwencja nukleotydów jednego łańcucha, była scisle komplementarna, tzn odpowiedna do sekwencji drugiego

Helisa DNA typu B- średnica helisy 2nm, odległość miedzy sasiadującymi zasadami 0,34nm, na każdy skret helisy przypada 10 nukleotydow.

Nukleosom- powtarzające się jednostki chromatyny

Skład nukleosomu:

-8 cząsteczek histonów ( po dwa każdego rodzaju H2A, H2B, H3, H4) tworzących oktamer w kształcie walca.

- jedna cząsteczka H1

- Dna o dl 165 do 245 par zasad

Konformacje przestrzenne DNA

	B-DNA		A-DNA		Z-DNA
Typ helisy	prawoskrętna		prawoskretna		lewoskretna
Średnica helisy (nm)	2,37		2,55		1,84
Przyrost dl helisy na pare zasad (nm)	0,34		0,29		0,37
Skok helisy (nm)	3,4		3,2		4,5
Liczba zasad na skręt	10		11		12
Topo -cos tam większego rowka	Szeroki, głęboki		Wąski, głeboki		płaski
Topo-cos tam mniejszego rowka	Wąski, płaski	Szeroki, płytki		Wąski, głęboki

B- DNA najbardziej powszechna forma w żywych komórkach

A-DNA przybieraja ja:

-hybrydowe czasteczki DNA i RNA

- dwuniciowe regiony RNA

Z-DNA nie wystepuje In-vivo, helisa ma charakterystyczny zygzakowaty kształt, stad nazwa Z-DNA.

W jednej komórce somatycznej człowieka znajduje 46 czasteczek DNA.

Genom jądrowy- składa się z liniowych czasteczek, które znajduja się w chromosomach.

-liczba chromosomów nie ma związku z wielkością genomu

-chromosomy Są krótsze niż zawarte w nich DNA.( w jednym chromosomie ok. 5 cm DNA)

- wazny jest sposób pakowania DNA w chromosomie.

Chromatyna _ włóknista substancja, która wystepuje w jadrze komorkowym zbudowana z;

-DNA

-RNA

-histony

-niehistonowe białka

Główny składnik chromosomow dzieli się na:

- Euchromatyne- rozluzniona forma chromatyny, zawiera głównie geny aktywne transkrypcyjnie

-Heterochromatyna- skondensowana forma chromatyny. Zawiera głównie DNA niekodujący oraz geny nie wykorzystywane przez komórke.

scRNA- ang. Small cytoplasmic RNA

-selekcjonuja białka przeznaczone do transportu

-syntetyzowane SA w szorstkim retiukulum endoplazma tycznym i cytozo lu

-połaczone z białkami jako część cząsteczki rozpoznającej sygnał transkrypcji

Pętle chromatynowe- petle (domeny) tworzone SA przez odcinki włókna chromatynowego o dł od 20 tys do 200 tys par zasad, dołączone do podstawy u struktury, zbudowanej niemal wyłącznie z białek MAR.

Struktura przestrzenna DNA

Pierwszorzędowa-kolejność( sekwencje) nukleotydów w łańcuchu polinukleotydowym

Drugorzędowa- dwa helisowo zwiniete łańcuchy polinuklotydowe wspolnie wiązaniami wodorowymi miedzy komplementarnymi zasadami azotowymi

Trzeciorzędowa- specyficzna konfiguracja w przestrzeni wielocząsteczkowego podwójnego heliksu DNA.

Czwartorzędowa-najprawdopodobniej oddziaływanie wzajemne cząsteczek DNA mających okreslona strukturą I, II, III-rzędową.

RNA- jednoniciowy łańcuch polinuklotydowy, często skomplikowana struktura drugorzędowa, możliwość parowania w obrebie jednej nici DNA. Został odkryt w drożdżach i nazywany drożdżowym kwasem nukleinowym, obecnie kwas rybonukleinowy.

Trzy zasadnicze róznice miedzy DNA i RNA

1.Cukrem prostym w RNA jest ryboza, a w DNA deoksyryboza. Obac cukry Są pięcioweglowe, reszta kw fosforowego w obu jest identyczna

2. Jedna z dwoch zasad pirymidynowych w RNa jest uracyl (U), podczas gdy w Dna wystepuje tymina(T). Zasady purynowe w obu kwasach DNA i RNA SA takie same

3. Czasteczki RNa wykazują duże zróżnicowanie budowy drugo i tzrecio- rzedowej ( składaja się one z pojedynczych łańcuchów polinukleotydowych i tylko niektóre rodzaje RNA mogą tworzyc łańcuchy podwójne o budowie helisy. Struktura II i III RNA zależna jest od funkcji jaka spełnia w komórce.

Cząsteczki Rna występują w formie jedno i dwu- niciowej. Cząsteczki dwuniciowego RNA (dsRNA) nie mogą tworzyc tak regularnej jak w przypadku B-DNA, ze względu na wystepowanie gr hydroksylowej przy drgim atomie węgla rybozy.

Zazwyczaj jednak RNA wystepuje w postaci jednoniciowego (ssRNA) silnie pofałdowanego polinukleotydy zawierającego odcinki dwuniciowe i tworzącego skomplikowane struktury przestrzenne. W przeciwieństwie do DNA stosunek zasad azotowych purynowych do pirymidynowych w cząsteczce jednoniciowego RNA nie jest zachowany.

Konformacje przestrzenne RNA

- liniowe

-regiony o strukturze dwuniciowej helisy tzw struktura spinki do włosow

- struktury swioscie zwiniete, np. liść koniczyny

Podzial kwasów rybonukleinowych:

-RNA genetyczny

-RNA niegenetyczny

*RNA kodujący(informacyjny):

1. mRNA (pro- i eukariota)

* RNA niekodujący

1. tRNA (pro- i eukariota)

2.rRNA (pro- i eukariota)

3. tmRNA (tylko procariota)

4. snRNA (tylko eucariota)

5. snoRNA (tylko eucariota)

6.scRNA (tylko eucariota)

Mitochondria- zawierają własne RNA i DNA oraz kompletny system transkrypcji i translacji z rybosomami włącznie, który pozwala im na syntezowanie części swoistych białek

Chloroplasty- podobnie jak mitochondria zawieraja specyficzne DNA, RNA i rybosomy.

Typy dojrzewania RNA

-modyfikacja końców (pre- mRNA)-

Wytwarzanie czapeczki przy 5', poliadenylacja przy 3'

- składanie ( pre-mRNA, rRna, tRNA) - usuwanie intronów

-Cięcie (pre- rRNA, pre-tRNA)- pre-rRNa i pre- tRNA ,Usza zostac pociete na kawałki aby powstały z nich dojrzałe RNA

-modyfikacje chemiczne (redagowanie RNA) (pre-rRNA, pre-mRNA pre- tRNA)- dodanie nowych grup chemicznych do specyficznych nukleotydów w obrębie każdego RNA.

mRNA

-ang. Messenger RNA

-jest pojedynczą cząsteczką RNA (ssRNA)

-rozmiar zalezy od rodzaju białka od 100 do 10000 nukleotydów

-miejsce syntezy nukleoplazma

-jest nietrwały, ulega degradacji, wkrótce po syntezie bialka (procariota- kilka minut, eucariota- kilka godzin)

- powstaje w pierwszym etapie ekspresji genów

DNA-> hn RNA (pre-m RNA)-> m RNA(eukariota)

DNA-> mRNA (procariota)

U eukariontów w procesie splicingu (wycinania intronów) wycinane są niekodujące części RNA oraz dołączane elementy stabilizujące - od końca 5' „czapeczke” (cap- ang.- będące zmodyfikowanym nuletydem guanylowym) oraz na koncu 3'- „ogon Poli-(A)”, zawierający 200-250 nukleotydów adenylowych. Taka operacja zapobiega degradacji mRNA przez enzymy tnące łańcuch kwasu rybonukleinowego- RNA-azy.

tRNA

- ang transfer RNA

- zwany transferowym (transportującym) RNA związany z enzymem- syntetaza aminoacylo-tRNA, słuzy do odczytywania kodu genetycznego i transportu odpowiednich aminokwasów do -rybosomy, w trakcie procesu translacji

-rozmiar od 65 do 110 nukleotydów ( zwykle 76)

- wystepuje w Komorkach wszystkich organizmow

- w bialkach wystepuje 20 aminokwasów jednak w każdej komrce wystepuje ok. 50-60 różnych typów cząsteczek tRNA- wielu aminkowsaom przyporządkowanych jest kilka typów tRNA

tRNA- model „liścia koniczyny”- W cząsteczce tRNA można wyróżnić 4 pętle, zwane kolejno od końca 5'

-I- petla dihydrouracylowa DHU

- II- petla antykodonu

- III- petla zmienna

-IV- petla pseudouracylowa

Oraz ramie akceptorowe (aminokwasowe)

rRNA

- czyli rybosomalne RNA- to grupa kwasów rybonukleinowych wchodzących w skład rybosomów, a wiec kompleksu enzymatycznego odpowiedzialnego za synteze polipeptydu - translacje

-funkcja- strukturalny szkielet dla rybosomu

- to najliczniejsze gr RNA w komórce stanowi wiec 80% calego RNA w aktywnie dzielących się bakteriach

-odkryto kilka klas rRNA które w większości przypadków przyjmują złożoną strukturę drugorzędową łącząc się z polipeptydami wchodzącymi w skład poszczególnych podjednostek rybosomy

- rozmiar zalezy od rodzaju np. 5s to 120 nuklotydów, a 28s to 5 400 nuklotydów

Rybosom

Kazda żywa komórka posiada rybosomy - specjalne organelle służące do produkcji białek

-ultrastruktur tych nie oddziela od cytoplazmy żadna błona biologiczna

- z chemicznego pkt widzenia w rybosomach występują dwa zasadnicze składniki: rybosomalny RNA, bialka (zasadowe, strukturalne i kwaśne-enzymatyczne)

-rybosomy syntetyzowane są w jąderku komórkowym

-każdy kompletny rybosom składa się z dwóch podjednostek- mniejszej i większej

-ze wzgl na rozmiary i wystepowanie można je podzielic na dwa rodzaje

*rybosomy małe wystepujace u Procariotów oraz w plastydach i mitochondriach u Eucaryotów

* rybosomy duże występujące w cytoplazmie komórek eukariotycznych

tmRNA

- transportowo- informacyjny RNA

- wystepuje u procaryota

-cząsteczki wygladaja jak tRNA przyłaczony do mRNA

-zaznaczja bialka które zostaly nieprawidłowo zsyntezowane, wyznaczając je do degradacji

snRNA- małe jądrowe RNA

snoRNA- Male jąderkowe RNA

scRNA- Male cytoplazmatyczne RNA

snRNA

- inna nazwa U -RNA, lub UsnRNA ponieważ cząsteczki bogate są w urydyny

-pełnią ważna funkcje w procesie wycinania intronów z prekursorów mRNA (pre-mRNA)

Biorą udzial w procesach obrobki pierwotnego tran skryptu takich jak splicing czy poliadenylacja 3' końca

- uczestnicza w transporcie bialek do ER

snoRNA

-należą do gr krótkich, liczących średnio 100- 300 nukleotydów niekodujących cząsteczek kwasów rybonukleinowych występujących u Eucaryota.

- pełnią rolę biologiczna funkcje na terenie jąderka dopiero po połączeniu w kompleksy z białkami i utworzeniu tzw malych jąderkowych rybonukleoprotein

-w większości kompleksy snoRNA biorą udział w chemicznej modyfikacji w rRNA i snRNA, mniej liczne natomiast zaangażowane są w proces dojrzewania (cięcia) prekursorów rybosomalnego RNA (pre-rRNA)

PS. Dodatkowo Brygida mowila cos o powtorzeniu sobie pdst info z genetyki

Z pozdrowieniami Szileczka ( po chuj się tego uczycie!?:P )

WYKŁAD II:

W ciągu ostatniego dwudziestolecia niezwykłe osiągnięcia biologii molekularnej wywołały rewolucję w badaniach ekologicznych:

Dzięki użyciu markerów genetycznych możemy między innymi:

• mierzyć zmienność genetyczną,

• śledzić przemieszczanie się osobników,

• oceniać efekty inbredu,

• identyfikować szczątki roślin i zwierząt,

• badać nowe gatunki i śledzić historyczne drogi ich migracji.

Znaczenie poznawcze, oraz rozwiązywanie problemów ekologicznych o znaczeniu praktycznym:

• ocena stopnia zagrożenia gatunków na skutek występowania inbredu,

• ocena stopnia hybrydyzacji pomiędzy genetycznie zmodyfikowanymi roślinami uprawnymi a ich dziko żyjącymi krewnymi.

Markery molekularne jako źródło informacji:

• generowanie zmienności w nieskończenie zmiennych cząsteczkach kwasu DNA,

• niewyobrażalnie wysoki stopień zmienności genetycznej u większości gatunków,

• metody molekularne pozwalające na identyfikację informacji zapisanych w DNA.

Ekologia molekularna- dziedzina biologii, która zajmuje się badaniem wzajemnych oddziaływań pomiędzy organizmami, oraz między nimi a środowiskiem ich życia.

• wykorzystywanie samych informacji dotyczących zmienności fenotypowej stwarza wiele ograniczeń (zanikająca populacja motyli - utrata zmienności genetycznej zwiększenie jej podatności na szkodliwe działanie patogenów i wrogów naturalnych).

• problem z przekładaniem danych dotyczących zmienności fenotypowej na zmienność genetyczną.

• wpływ czynników środowiskowych powoduje, że często nie ma ścisłej i bezpośredniej relacji między genotypem a fenotypem organizmu.

Plastyczność fenotypowa- zjawisko polegające na możliwości fenotypowego różnicowania się tych samych genotypów pod wpływem działania różnych warunków środowiska.

• Gąsienica (Nemoria arizonaria) motyla występującego w południowo - wschodniej części USA, wygląd gąsienic różny w zależności od tego, w jakiej części drzewa żerują (wygląd zależny od diety).

Czego poszukujemy? Markerów genetycznych użytecznych w…, wpływających na…(tak było w oryginalnym slajdzie) Polimorfizm markerów genetycznych.

Jeśli sekwencje DNA dwu lub więcej allelach z tego samego locus są nieco inne, odpowiednie trójki zasad RNA będą kodowały inne aminokwasy i w konsekwencji powstaną różne formy tego samego białka. Takie różne formy białka odpowiadające różnym allelom noszą nazwę ALLOZYMÓW.

Allozymy jako markery genetyczne:

• 
  próbki tkanki, całe osobniki(małe),

• ekstrakcja białek, wnioskowanie o zróżnicowaniu

• rozdzielanie białek(elektroforeza). genetycznym badanych osobników.

Allozymy jako markery genetyczne - ograniczenia:

• różnice sekwencji DNA nie zawsze znajdują swoje odzwierciedlenie w różnicowaniu białek,

• pełna informacja zawarta jest w genomie każdego organizmu, analiza allozymów zaś pozwala dotrzeć jedynie do części tej informacji ( u człowieka informacja o sekwencji łańcuchów białkowych zawarta jest jedynie w niecałych 2% genomu), markery DNA,

• próbki tkanki, całe osobniki(małe) - zabicie osobnika,

• pozyskane próbki powinny być przechowywane w bardzo niskich temperaturach(do -70°C).

Co to są markery genetyczne?

• dowolne jakościowe cechy organizmu, które podlegają dziedziczeniu według praw Mendla, tzn. są uwarunkowane przez jeden gen i które można identyfikować prostymi metodami laboratoryjnymi i analitycznymi(Kurył, 1997).

• jedną z głównych trudności przy poszukiwaniu dobrych markerów genetycznych do badań ekologicznych jest właśnie wybranie takich regionów genomu, w których poziom zmienności jest odpowiedni.

Markery genetyczne

Klasa I:

• antygeny erytrocytalne (grupy krwi);

• białka surowicy krwi (allotypy) i leukocytów;

• białka mleka;

• białka jaja;

• sekwencje kodujące(geny);

• 
  główny kompleks zgodności tkankowej MHC

Polimorfizm wykrywany jest poprzez analizę produktów genów(metody serologiczne i technika elektroforezy białek) lub badanie DNA tych genów (metody RFLP, SSCP).

Klasa II:

• (…) sekwencje DNA

• tandemowo powtarzające się sekwencje:

• - mikrosatelitarne,

• - minisatelitarne.

elekroforeza DNA

Klasa III:

• grupa markerów związanych z polimorfizmem chromosomowym.

Grupy markerów genetycznych:

(wg. Kurył, 1997):

• fragmenty restrykcyjne DNA,

• mini i mikrosatelitarne sekwencje powtarzające się,

• markery chromosomowe.

(wg. O'Brien, 1993):

• Klasa I - sekwencje kodujące (geny),

• Klasa II - anonimowe sekwencje nukleotydowe(np. sekwencje mini lub mikrosatelitarne.

Jakimi cechami powinien charakteryzować się dobry marker genetyczny?

• silny polimorfizm (obecność wielu form allelicznych),

• dziedziczenie kodominujące,

• wysoka frekwencja i równomierne rozłożenie w genomie,

• neutralnośc selekcyjna (brak sprzężenia lub związku plejotropowego z genami obniżającymi płodność i przystosowanie do środowiska),

• powtarzalność,

• prosta i szybka metoda wykrywalności.

Budowa fizyczna genomu człowieka:

• Genom jądrowy (nrDNA): 3.200.000.000 bp (ang. base pairs) par zasad DNA,

- 3 200 000 kb (ang. kilobase) tysięcy par zasad,

- 3 200 mb (ang. megabase) milionów par zasad.

• Genom mitochondrialny (mtDNA).

Czy wiesz że…?

• rozplątany i rozciągnięty łańcuch DNA jednej komórki osiągnąłby długość niemal 183cm,

• połączone łańcuchy DNA ze wszystkich komórek naszego ciała można by rozciągnąć na odległość od Ziemi do Słońca i z powrotem prawie 600 razy,

• aby zapisać kod całego ludzkiego genomu trzeba by zatrudnić na 50lat osobę piszącą 60 słów na minutę, przez 8 godzin dziennie.

Organizacja genomu jądrowego człowieka

Genom człowieka 3000 Mb:

• Geny i sekwencje związane z genami 900 Mb:

• DNA kodujący 90 Mb,

• DNA niekodujący 810 Mb:

• pseudogeny,

• fragmenty genów,

• introny 5'UTR, 3'UTR.

• DNA pozagenowy 2 100 Mb:

• pojedyncze i o małej liczbie kopii 1 680 Mb,

• powtarzający się DNA 420 Mb:

• (dalej nieczytelne)

DNA niekodujący:

• Pseudogeny - część nadmiarowego DNA stanowią liczne niefunkcjonalne kopie genów. Pseudogeny zazwyczaj nie mogą ulegać ekspresji albo ze względu na liczne delecje (ubytki fragmentów sekwencji kodującej), albo z powodu mutacji uniemożliwiających syntezę białka, lub też brak odcinków promotorowych bądź sekwencji regulatorowych.

• Fragmenty genów - krótkie regiony pochodzące z genu,

• Introny - niekodujące fragmenty nukleotydów, które są przepisywane na RNA w procesie transkrypcji, a następnie wycinane z RNA podczas składania genów(splicingu). Występują w większości genów eukariotycznych. W niektórych intronach znajdują się sekwencje regulatorowe, np. wzmacniacze lub wyciszacze.

• 5'UTR - untranslated region, koniec 5',

• 3'UTR - untranslated region, koniec 3'.

DNA powtórzony tandemowo

• DNA minisatelitarny:

- powtarzający się motyw od 10 do 100 pz,

- zgrupowania długości do 20 000 pz.

• DNA mikrosatelitarny:

- powtarzający się motyw od 2 do 6 pz,

- zgrupowania długości do 150 pz.

W analizie genetycznej:

• SSLP (simple sequence lenght polymorphism) - polimorfizm długości prostych sekwencji.

• Minisatelity VNTR (variable number of tandem repeats) - zmienna liczba powtórzeń tandemowych.

• Mikrosatelity STR (simple tandem repeats) - proste powtórzenia tandemowe.

Powtórzenia rozproszone w genomie:

• LTR(long terminal repeats) - długie powtórzenia końcowe; długość: kilkaset pz,

• LINE(long interpersed nuclear elements) - długie rozproszone elementy jądrowe; długość: powyżej 500 pz,

• SINE(short interpersed nuclear elements) - krótkie rozproszone elementy jądrowe; długość: do 500 pz,

• Transpozony DNA - ruchome elementy DNA tzw. „geny skaczące” mogą ulegać spontanicznemu przemieszczaniu (transpozycji); długość: do tysięcy pz.

Zmienność sekwencji zarówno kodującego, jak i niekodującego DNA powoduje, że z wyjątkiem klonów, nie ma dwóch osobników o identycznym genomie,

DNA ulega zmienności podczas replikacji dzięki procesom rekombinacji i mutacji.

Błędy w replikacji DNA mogą prowadzić do:

• substytucji nukleotydowej:

tranzycja - zamiana puryn(A i G) lub pirymidyn(C i T) - częstsze;

transwersja - zamiana puryny na pirymidyne lub odwrotnie - rzadsze.

• w przypadku gdy substytucja nie powoduje zamiany kodowanego aminokwasu, nazywana jest substytucją synonimiczną, w tym przypadku zmieni się sekwencja kodonu w DNA, ale produkt białkowy pozostanie ten sam.

• substytucja niesynonimiczna - zachodzi wtedy, gdy zastąpienie jednego nukleotydu innym zmieni kodon tak, że będzie on kodował inny aminokwas, w tym przypadku nastąpi zmiana funkcji DNA, gdyż mutacja taka będzie powodowała zmianę sekwencji aminokwasów w białku.

• insercji - wbudowanie dodatkowych nukleotydów,

• delecji - utrata części sekwencji DNA

- insercje lub delecje zachodzące w rejonie kodującym DNA powodują często przesunięcie ramki odczytu, co zazwyczaj powoduje utratę funkcji przez zmutowany fragment DNA.

• błędnego parowania nici opóźnionej,

• „niemendlowskie” rozdzielenie materiału genetycznego - rozdział alleli nie 2 - 2, ale 1 - 3,

• transpozycji (wykryła Barbara McClintock),

• transferu poziomego(czyli horyzontalnego).

WYKŁAD III:

Wykrywanie mutacji mtDNA:

• dzieci: 5% pacjentów kwalifikowanych do badań;

• dorośli - 50%.

Choroby mitochondrialne można podzielić na 3 grupy, związane z:

• defektami w jądrowym DNA,

• defektami w mitochondrialnym DNA,

• defektami w komunikowaniu się genomu jądrowego z mitochondrialnym.

Rok 1988 - Holt i Wallace po raz pierwszy opisali choroby dziedziczone tylko w linii żeńskiej. możliwość wytłumaczenia odchylenia pewnych dziedzicznych chorób od praw mendlowskich.

Mitochondrialny DNA u ssaków ewoluuje kilkakrotnie szybciej niż DNA jądrowy, mimo to, że mtDNA jest obecny w wielu kopiach w każdej komórce.

Przyczyny:

• niesprawny aparat naprawiający uszkodzony mtDNA,

• nie jest on chroniony przez chromatynę (brak białek histonowych),

• powstawanie wolnych rodników w czasie procesów utleniania(mogą powodować uszkodzenia DNA).

Cechy charakterystyczne genomu mitochondrialnego:

• cząsteczka kolista u większości organizmów

*genomy mitochondrialne niektórych mikroorganizmów eukariotycznych są zawsze (…).

• geny mitochondrialne nie zawierają intronów,

• brak w niektórych genach kodonów :stop”,

• transkrypcji podlegają obie nici kolistego DNA, a niektóre geny nawet nakładają się na siebie (niektóre nukleotydy pełnią podwójną rolę jako ostatnia zasada jednego genu i pierwsza zasada następnego,

• brak sekwencji rozdzielających geny, których rolę pełnią geny tRNA występujące na końcach prawie każdej sekwencji genu. Jedyną nie kodującą sekwencją w mtDNA człowieka jest pętla D, zawierająca sygnał rozpoczęcia replikacji nici H i promotory transkrypcji nici H i L.

• mimo konserwatywnego układu genów - duże tempo mutacji,

• w przypadku mtDNA ssaków tempo podstawień synonimicznych szacuje się na 5,7 x 10 do -3 podstawień na pozycję na rok (Brown i in.,1982).

*tempo podstawień synonimicznych w jądrowych genach kodujących białka jest dziesięciokrotnie mniejsze,

• brak rekombinacji potomstwo ma zazwyczaj (pomijając mutacje) dokładnie taki sam genom mitochondrialny jak matka. W efekcie mtDNA jest pojedynczym haplotypem, przekazywanym przez matkę na dzieci. Dzięki temu mitochondrialne linie genealogiczne mogą być łatwiej odtworzone niż genealogie DNA jądrowego.

Przyczyny częstego wykorzystywania markerów mtDNA w badaniach genetycznych:

• łatwe do analizy - genom mitochondrialny ma niewielkie rozmiary, co w połączeniu z konserwatywnym układem genów umożliwia opracowywanie uniwersalnych starterów, amplifikujących różne fragmenty mtDNA u wielu kręgowców i bezkręgowców.

* bardzo często udaje się uzyskać informacje genetyczne bez wcześniejszej wiedzy o sekwencji mtDNA danego gatunku.

• sekwencja DNA obecnego w mitochondriach ludzkich - znana od lat osiemdziesiątych,

• DNA ten jest dwuniciową, kolistą cząsteczką złożoną zaledwie z 16.569 par zasad, w której jest zapisana informacja o 37 genach:

*13 z ok. 80 białek biorących udział w procesie fosforylacji oksydacyjnej (kompleks I, II, IV i V; kompleks II nie zawiera peptydów kodowanych w mtDNA),

*22 rodzajach tRNA biorących udział w syntezie tych 13 białek na rybosomach mitochondrialnych,

*2 rodzajach cząsteczek rRNA - 125 w małej i 16S w dużej podjednostce rybosomowej.

Mechanizm heteroplazmii (musicie obczaić w necie bo nie mogę rozczytać slajdu )

Komórki somatyczne

kilkaset cząsteczek mtDNA(śr. po 5 na jedno mitochondrium)

Homoplazmia Heteroplazmia

(wsz. mtDNA są dokładnie takie same) (mieszanina cząst. mtDNA)

DNA mitochondrialny, wyjątki od reguł:

• nie wszystkie mitochondria u zwierząt dziedziczą się w linii matczynej,

• bardzo rzadkie przypadki tak zwanego przeciekania ojcowskiego (przekazywanie mitochondriów na dzieci przez ojca), stwierdzono u:

*myszy,

*ptaków,

*ludzi.

• podwójne dwurodzicielskie dziedziczenie - małże z rodzin (…) samice dziedziczą mitochondria od matek, ale samce zarówno w linii matczynej jak i ojcowskiej, będąc typowym przykładem heteroplazmii ( wyst. więcej niż jednego haplotypu u jednego osobnika).

Czym jest spowodowany taki sposób dziedziczenia?

Plemnik przed wniknięciem do komórki jajowej odrzuca witkę z częścią mitochondriów. Do komórki jajowej razem z jądrem plemnika wnikają mitochondria tworzące mankiet występujące we wstawce pomiędzy główką a witką plemnika. Mankiet ten pozostaje jednak całkowicie strawiony z udziałem proteasomów zygoty. Wszystkie mitochondria zygoty pochodzą z komórki jajowej.

Mitochondria dziedziczenie wyłącznie od matki.

liczba cząsteczek mtDNA(mitochondrialnego DNA):

*komórka jajowa - 100 000,

*plemnik - (?).

Pochodzenie genomów organellowych - teoria endosymbiozy:

opiera się na obserwacji, że procesy ekspresji genów zachodzące w organellach są pod wieloma względami podobne do odpowiednich procesów u bakterii,

geny organellarne są bardziej podobne do odpowiednich genów bakterii niż do eukariotycznych genów jądrowych,

mitochondria i chloroplasty są reliktami wolnożyjących bakterii, które dawno temu, na bardzo wczesnym etapie ewolucji, weszły w związek symbiotyczny z przodkiem komórki eukariotycznej.

Rok 1963 wykryto w mitochondriach obecność DNA (mtDNA).

• każda komórka posiada setki lub tysiące kopii mtDNA po 2 - 10 w pojedynczej organelli,

• większość białek mitochondrialnych kodowana jest przez genom jądrowy,

• są syntetyzowane na rybosomach cytoplazmatycznych i transportowane przez błony do mitochondriów.

Funkcja mitochondriów:

• wytwarzanie energii w postaci ATP,

• miejsce zachodzenia procesów metabolicznych,

• apoptoza.

Najważniejszy z wielu powodów wykorzystywania mtDNA w badaniach:

Większa wytrzymałość na warunki środowiskowe, w porównaniu z DNA jądrowym

• z pojed. włosa z pochewką korzenia można wyizolować ok. 7 tysięcy kopii jądrowego DNA i tysiąc razy więcej (7 mln.) kopii mtDNA,

• z 1cm trzonu włosa nie można uzyskać jądrowego DNA, ale można otrzymać ok. 600 000 kopii mtDNA,

• sekwencja dwuniciowego mtDNA jest kolista, co sprawia, że struktura ta jest bardziej odporna na degradację w porównaniu z DNA jądrowym. W przypadku niektórych tkanek(włosy, kości, zęby) można uzyskać matryce DNA nawet po upływie stuleci(mumie, szczątki archeologiczne).

Genom jądrowy i organellowy:

• potomstwo org. rozmnażających się płciowo dziedziczy w przybliżeniu połowę DNA po każdym z rodziców,

• dziedziczenie dwurodzicielskie - gatunki diploidalne w jądrze danego osobnika znajduje się jeden allel pochodzący od matki, a drugi od ojca,

• dziedziczenie jednorodzicielskie - genomy organellowe mitochondriów(mtDNA) i chloroplastów (cpDNA).

WYKŁAD IV:

Genom chloroplastowy

DNA chloroplastowy-(ctDNA)- kolisty, nieotoczony białkami.

- pojedynczy chloroplast 200-300 identycznych kopii cudna

- ctDNA koduje niektóre białka chloroplastowe, RNA chloroplastowy

-wielkośc genomu ctDNA 120-200 tys pz

-zawiera geny dla ok. 120 białek

-bierze udział w dziedziczeniu pozajądrowym

Temat: Wykorzystanie metod molekularnych w badaniach ekologicznych.

Nietypowe źródła DNA

- biologiczne materiały kopalne zawierające szczątki sprzed wielu tys. lat

Zastosowanie metod molekularnych badanich ekologicznych

- opracowanie metod izolacji DNA z różnorodnych materiałów m.in. z większości tkanek roślinnych, zwierzęcych tkanek miękkich, krwi, kości, śliny, włosów, moczu, odchodów, materiałów muzealnych, skamielin.

- amplifikacja DNA metodą PCR umożliwiają wykorzystanie w badaniach materiałów genetycznych materiałów zawierających niewielkie ilości DNA

- automatyzacja sekwencjonowania DNA umożliwiająca poznanie całego DNA

-analiza mikrosatelitów dająca możliwość badania zmienności genetycznej pomiedzy poszczególnymi osobnikami w populacji.

Metody genetyki molekularnej znalazly zastosowanie w roznych dziedzinach wiedzy;

-medycyna

- archeologia, historia i antropologia

- paleontologia, archeozoologia

-filogenetyka

- biogeografia ( filogeografia)

- ekologia

wykorzystanie metod biologii molekularnej w ekologii;

identyfikacja gatunkowa- trudna na podst. obserwacji. Rozróżnianie odchodów na podstawie ich morfologicznych cech- oznaczanie odchodów kun i lisów- mylne identyfikacje 18% prób pochodzących z terenow o stosunkowo wysokim zageszczeniu.

Wilk-pies-kojot

Puma-rys

Wydra-norka-tchórz

jaguar- puma- ocelot

-wiarygodne rozróżnienie pozostawionych przez rodzine gatunkow zwierzat ( PCR, mikrosatelity, mtDNA, RFLP, sekwencjonowanie)

identyfikacja osobnicza

- w przypadku materiału zwierzęcego pobieranego w sposób nieinwazyjny ( odchody, siersc, pióra, itd.) ważne jest rozróżnienie prób pobranych od różnych osobników

- szacowanie liczebności populacji

-badanie migracji

-zestawy markerów mikrosatelitarnych - wysokie prawdopodobieństwo, że każdy osobnik będzie się charakteryzowal unikalnym genotypem.

Liczebność populacji

- rzadkie lub prowadzący skryty tryb zycia gatunki zwierzat, bezpośrednie policzenie osobnikow rzadko jest możliwe.

-ocena liczebności populacji na podst analizy DNA z odchodów bądź z innych pozostawionych przez zw śladów np. sierśc czy pióra.

- zbieranie odchodów ok., 2 tyg, identyfikacja gatunkowa umożliwiająca odrzucenie odchodów którym mylnie przypisano pochodznieod badanego gatunku

-analiza sekwencji mikrosateltarnych

- przestrzenne rozmieszczenie ochodów pozwala na wnioskowanie o sposobie uzytkowania przetrzeni prze badany gatunek

- możliwość przpisania odchodów konkretnemu osobnikowi umożliwia przybliżone wyznaczenie areałów osobnikow

Genetyczny ratunek

- osobniki przenoszone z jednej populacji do innej często są źródłem na … alleli- takie zjawisko może prowadzić do redukcji poziomu depresji inbredowej- ratunek genetyczny.

Zjawisko to tłumaczy się heterozją- zwiększonym dostosowanie osobnikow pochodzących po rodzicach różniących się pod względem genetycznym- efekt maskowania szkodliwych alleli.

Np. populacja pumy z Florydy;

- wielkość populacj 25 osobnikow- zmiennośc gentyczna (markery mikrosatelitarne) znacznie mniejsza niż pozostałych płn- amerykańskich podgatunkow

- utrwalone cechy szkodliwe (zakrzywiony ogon, słaba jakość nasienia, jednostronne wnętrostwo)

- introdukcja kangurów z Teksasu z 8 przetrwaly 4 i 15 mieszancow

wzrost liczebności populacji do 70 osobnikow, znaczne zmniejsznie cech szkodliwych u mieszańców

Identyfikacja płci

- zbyt duze odchylenie od analizowanej proporcji płci znanej we wcześniejszych badaniach znanej z wcześniejszych badan przeprowadzonych dla interesującego nas gatunku może świadczys o tym ze proba nie jest reprezentatywna

- również przy wyznaczaniu areałów osobniczch dobrze jest znac plec poszczególnych osobników ze względu rozróżnienie areałów wystepowania

- bezpośrednie określenie płci na podst materiałów tj. pióra, sierść, odchody-> jest niemożliwe

- z problemem oznaczania przynależności płciowej możemy się spotkac u gatunkow zw u których nie występuje wyraźny dymorfizm płciowyi oznacznie płci na podst cech morfologicznych jest trudne bądź niemożliwe , np. u wielu gatunkow ptakow, zwłaszcza u piskląt.

-metody molekularne są możliwe w przypadku organizmó u których płeć jest determinowana genetycznie ( srodowiskowa determinacja płci; krokodyle, żółwie, niektóre jaszczurki, niektóre ryby- nie da się u nich znaleźć umożliwiających jej identyfikacje.

- u ptaków (ZW/ZZ) i ssakow (XX, XY) płeć determinowana jest przez geny a w obrebie każdej z tych grup, system tej determinacji jest jednolity.

Identyfikacja płci u ptakow (ZW/ZZ)

- gen CHD1 zloklizowany w chromosomie płci W

- gen CHD1- W znajduje się w chromosomie W i jest charakterystyczny dla samicy

- gen CHD1- Z zlokalizowany w chromosomie Z i wystepuje zarówno u samców jak i u samic.

Identyfikacja płci u ssaków

- gen SRY położony w chromosomie Y oraz gen SAX 3 położony w chromosomie X

- gen ZFY położony w chromosomie Y i gen ZFX położony w chromosomie X

- gen AMGY położony w chromosomie Y i gen AMG położony w chromosomie X

-u ssaków cora powszechniej stosowaną metodą jest analiza sekwencjo mikrosatelitarnych leżących w chromosomie

Badanie migracji

- genotypowanie osobnikow metoda analizy mikrosatelitow- test przypisania polegający na tym ze każdy osobnik zostaje przyporządkowany do populacji do której jest najbardziej podobny pod wzgl genetycznym

- osobniki przypisane do innej populacji niż ta w której znalezione usuwane sa do migrantów

- ulamek osobnikow z 1 populacji

Ustalenie pokrewieństwa między osobnikami

- metoda molekularna jest jedyna wiarygodna metoda oznaczania pokrewieństwa miedzy osobnikami wskazuja tez, ze ustalenie pokrewieństwa w szczególności ojcostwa, na podst obserwacji behawioralnych może być mylące.

- przypisywanie osobnikom w populacjach prawdopodobnych rodzicow

-okreslenie stopnia pokrewieństwa miedzy poszczególnymi osobnikami. Do ustalenia pokrewieństwa stosuje się zestawy kilku kilkunastu markerów o wystepowanie polimorfizmu w obrebie populacji.

Można z cała pewnościa wykluczyć potomstwo, ale nie można na 100% potwierdzic ojca.

Międzynarodowe Towarzystwo Genetyki Zwierząt prowadzi międzynarodowe testy porównawcze.

Polska

-Instytuy Zootechniki Balice - k. Krakowa (bydło, świnie)

- zakład Hodowli Koni AR w Poznaniu( Konie)

- IGHZ/PAN W Jastrzębiu Zdroju.

Wykorzystanie genomu mitochondralnego wtedy gdy jądrowe DNA jest niezdegradowane.

Uniwersalne startery

Region kontrolny- coś tam D- odcinek niekodujący w DNA enomu sklada się z regionow zmiennych, na ich podst identyfikacja śladów biologicznych

- ustalenie pokrewieństwa dziedziczenie po linii matczynej

identyfikacja zmian demograficznych wykorzystywana jest

- haploidalny i dziedziczony jednorodzicielsko

- mt DNA jest bardzo podatny na zmiany demograficzne np., Efekt szyjki butelki

Archeologia molekularna- zwiazana z analiza materialu biol starszego niż 75 lat.

- pierwsze badanie satrozytnego DNA dotyczyl wymarlej ? z rodziny koniowatych.

Identyfikacja mieszańców(hybrydy)

-przy krzyzowaniu róznych gatunków

kiedy powstaja mieszańce, jest skutkiem introgresji- przeplyw alleli 1 gatunku, populacji, do innego gatunku populacji-

opiera się na zjawisku niezgodności cytojądrowej ( mieszaniec ma markery mitochondrialne charakterystyczne dla 1 gatunku, a markery jądrowe charakterystyczne dla 2 gatunku

-wykorzyst kombinacji markerow dziedziczności i linni matczynej ojcowskiej lub kierunkowo można stwierdzic z którego gatunku pochodzi mieszaniec, np., badania co do mieszańców wilka i kojota.

-stwierdzono kilku mieszańców psa z wilkiem.

WYKŁAD V:

Genetyczne kody identyfikacyjne (barcodes):

• strategie ochrony gatunkowej z reguły zakładają, że gat. jest prawidłowo sklasyfikowany, ale żadna z niemal 20 koncepcji gat. nie jest powszechnie akceptowalna.

• jednym z najnowszych sposobów identyfikacji gatunków jest „DNA barcoding” - kod identyfikacyjny oparty na sekwencji/ach DNA.

• każdy marker jest wysoce zmienny i wysoce polimorficzny.

• identyfikacja uprzednio scharakteryzowanych gatunków przez porównywanie udokumentowanych sekwencji oraz odkrywanie nowych gatunków na podstawie nowych sekwencji DNA.

• genetyczny kod składa się z jednej lub kilku sekwencji.

• np. fragment mitochondrialnego genu oksydazy cytochromu C (COI) o długości 648 pz próbuję się wykorzystać jako kod identyfikujący u zwierząt.

Zastosowanie tzw. zegara molekularnego - możliwe jest uzyskanie informacji o czasie jaki upłynął od rozdzielenia sekwencji.

Podobieństwo dwóch sekwencji dostarcza wiedzy o tym, jak dawno się one zróżnicowały:

• podobne sekwencje musiały zróżnicować się względnie niedawno,

• sekwencji bardziej odmienne muszą ewoluować od długiego czasu.

Główny celem analizy fitogenetycznej jest wnioskowanie o związkach ewolucyjnych między porównywanymi sekwencjami DNA.

Orzecznictwo sądowe w sprawach związanych z ochroną przyrody:

• nielegalne zabijanie zwierząt - problem globalny,

• łapy, pęcherze żółciowe i żółć niedźwiedzi są wykorzystywane w naturalnej medycynie chińskiej,

• słonie kość słoniowa,

• polowanie na jelenie poza sezonem - „pasjonujący sport”,

• jedyny dowód przeciwko kłusownikom martwe zwierze lub fragment ciała znaleziony na posesji podejrzanego.

Markery molekularne:

Rok 2001 - jeleń zastrzelony nielegalnie dla poroża, znaleziono szczątki zwierzęcia z obciętym łbem; poroże znaleziono w domu jednego z kłusowników.

analizy DNA skazanie kłusowników

Określenie populacji, z której pochodzi upolowany osobnik - np. wtedy, gdy tylko niektóre populacje podlegają ochronie lub osobnik pochodzi z prywatnego stada.

Kłusownicy a zagrożone gatunki - np. słoń afrykański; zmniejszenie liczebności pomiędzy 79' a 87' r. z 1,3mln osobników do 600 tys. z powodu wysokiej ceny kości słoniowej na czarnym rynku mimo zakazu handlu kością od 1989r.

ustalenie pochodzenia na podstawie markerów genetycznych dodatkowe patrole

Nielegalny handel:

wyroby z zagrożonych gatunków - kawior jesiotrów, składniki chińskiej medycyny tradycyjnej jak rogi nosorożców, zwierzęta ozdobne i do hodowli amatorskich (egzotyczne ptaki, ryby tropikalne), twarde drewno z drzew lasów deszczowych, futra i skóry do wyrobów galanteryjnych.

1975 - Konwencja o Międzynarodowym Handlu Gatunkami Dzikiej Fauny i Flory (CITES):

• ograniczenie negatywnego efektu nielegalnego handlu zagrożonymi gatunkami,

• sygnatariuszami - 160 państw,

• obejmuje: ok. 5 tys. gatunków zwierząt i 28 tys. gatunków roślin,

• ochrona przed nadmierną eksploatacją zagrożonych gatunków.

Kategoria I - gatunki zagrożone wymarciem - jakikolwiek handel międzynarodowy zakazany.

Kategoria II - gatunki, które mogą wyginąć, jeśli handel nimi nie będzie uważnie kontrolowany - handel podlega restrykcyjnym regulacjom.

Kategoria III - handel dopuszczony w pewnym zakresie, ale w celu zapobieżenia nadmiernej eksploatacji konieczna jest współpraca innych państw. (www.cites.org)

Nielegalny handel:

Nielegalnie transportowane gatunki są często nie do rozpoznania po przetworzeniu na wyroby przeznaczone do sprzedaży trudno udowodnić zarzut nielegalnego handlu.

Markery molekularne

Tradycyjna medycyna chińska:

• od 3 tys. lat służy ochronie zdrowia, lecząc za pomocą naturalnych substancji roślinnych, mineralnych i zwierzęcych.

• najbardziej cenione są składniki pochodzące z zagrożonych zwierząt.

• przetworzenie niemożność rozpoznania.

• kości tygrysa - leczenie schorzeń stawów (artretyzm) - tygrysy Panthera tigris - gatunek ginący (populacja światowa = ok. 5 tys. osobników) markery mtDNA.

Egzotyczna żywność:

• proceder zagraża żółwiom morskim - ich mięso osiąga na czarnym rynku wysokie ceny.

• markery PCR - RFLP - funkcjonują nawet w przypadku ugotowanego mięsa.

• skazanie właścicieli restauracji.

Dziczyzna - kraje afrykańskie:

• goryle, węże, szympansy, antylopy, słonie, krokodyle.

• polowania - wyginięcie gatunku gerezy (Procolobus badius waldroni).

• PRC - RFLP cytochromu b.

Co to są markery genetyczne?

dowolne cechy jakościowe organizmu, które podlegają dziedziczeniu wg praw Mendla, tzn. są uwarunkowane przez 1 gen i które można identyfikować prostymi metodami labolatoryjnymi i analitycznymi.

Markery genetyczne - klasy I, II, III

Sekwencje mikrosatelitarne i makrosatelitarne.

Ekspresja genów: Metoda PCR i RAPD.

Jakimi cechami powinien charakteryzować się dobry marker genetyczny?

• silny polimorfizm (obecność wielu form allelicznych),

• dziedziczenie kodominujące,

• wysoka frekwencja i równomierne rozłożenie w genomie,

• neutralność selekcyjna (brak sprzężenia lub związku plejotropowego z genami obniżającymi płodność i przystosowanie do środowiska),

• powtarzalnośc,

• prosta i szybka metoda wykrywalności.

---