Nőknél előfordulhat X-hez kötött recesszív rendellenesség? Ha igen, hogyan?

Átírás

1 1

2 Nőknél előfordulhat X-hez kötött recesszív rendellenesség? Ha igen, hogyan? Igen: érintett apa és érintett anya esetében, vagy érintett apa és hordozó anya esetében Miért van sokkal kevesebb színtévesztő nő? Mert a nők csak akkor színtévesztők, ha mindkét szülőtől a piros-zöld színtévesztésért felelős recesszív (X-hez kötött) allélt öröklik, ellenben a ffiakkal, akik az anyjuktól öröklött egyetlen ilyen allél jelenlétében már színtévesztők lesznek. 2

3 Hogyan néz ki a családrajz, ha az anya nem, az apa viszont rendelkezik egy, a piros-zöld színtévesztésért felelős alléllal. CC c C Cc C Cc 3

4 A genetikai információ DNS J. D. Watson F. H. C. Crick 1953 DNS szerkezet Watson genomja A Humán Genom Projekt 4 befejezése

5 Genom kromoszóma gén - DNS A haploid humán kromoszóma szett 5

6 A DNS szerkezete P 2 nm P P P O O O O C T A G G A T C O O O O P P P 3,4 nm 10 bp P teljes hossz = 2 m 6

7 A DNS szerkezete hiszton DNS 30 nm kromoszóma 7

8 Pontos méretek 8

9 Mi a rendelkezésre álló információ? ACTCGCTCGT GTGCGTGAGC GTGGCCACCG AGCGCGCCCT GCAGACGCCC ACCAACTCCT TCATCGTGAG CCTGGCGGCC GCCGACCTCC TCCTCGCTCT CCTGGTGCTG CCGCTCTTCG TCTACTCCGA GGTGAGCCGC GTCCGGCCGC ACGAGCATCC TCACCTGCTC CTCGGTTCCC CGTCCCTGTC CCTACGGAGG ACCCGGCGCG ACCCGGCCCC TTTCTGGTGC GGAGCTTCCA GCTGGGGCGG CGGCAGGGGC GCTGCGCCTT GTCCCTCGGC GATACACCCA CCGCCGCCAC CTCGCGACCT TCCACCCGCT GCGCTGTCTG TCCCCCGACC CTCGTTCCTC TTCTCCTTCC CCGTCTGTCT TGGCGTCTGT TATCCAGGAG ATGCCCGTCC TTCTATCCAG GGACCCCGGA AACAGGCGAC TTTGTCAAGC CCAGTCCCCT CCGTAGCTGG ATTTCACCTC CAGGGCAGCC AGCTGGACAG ACAGGCAGAT GCAGGCTCAG CCCCCTGGCT GCCGTGGGAC ACACACACAC ACACACTGCC ACAGCCACTG CCCACCACAC ACACCTAGTG CAGATGCTGG CACACCCCCA GAAGGAGGCT CACAGCTCGC AGGGGAGACC TGGGCTGGAC AAAACCCAGG GGAGGGGAGG GTGTGTGGGG ACCAGGCCCC TGCTGAGAAC CCTGGGGGGA AGCCTGAGGG GGAATTGGGG GATGGAGCCC ACACTCCACA CCAGGTCTGG CCCTCGAGTG GGTCGGCCTT GGTGCCAGCC CCTCTGCGGC CAGAGAAAAG CAGCTTAGGG CTGAGCTGGA GACGCGGTGT CCCCGACTGT nyers szekvencia (Humán Genom Projekt) 9

10 A DNS-funkciói I. replikáció 1. A DNS kettős spirál szétnyílik 2. beilleszkednek a komplementer bázisok 3. két új DNS molekula jön létre 10

11 A DNS-funkciói II. fehérje szintézis A Centrális Dogma DNS mrns fehérje Plomin könyv: A molekuláris genetika "központi dogmája" Box 4.1, keretes szöveg (44. old): 11

12 A fehérje szintézis genetikai kódja Kodon (3 mrns betű), melyből lesz 1 aminosav (pl. UUU = phenylalanine) redundáns (gyakran több kodon határoz meg 1 aminosavat determinált (egy kodon mindig egy adott aminosavat határoz meg) univerzális (minden élőlényben ebből a 20 aminosavból épülnek fel a fehérjék) vesszőmentes (folyamatos) mrns aminosavak első betű U C A G második betű U C A G Phe Tyr Cys U Ser C Leu Stop Stop A Stop Trp G His U Leu Pro Arg C Gln A G Asn Ser U Ile Thr C Lys Arg A Met Start G Asp U Val Ala Gly C Glu A G UGCGUUAGCGUGGCCACCGAG Cys Val Ser Val Ala Thr Glu 12 harmadik betű

13 DNS-szekvenciából fehérjék: a kivágás=splicing variabilitása MDIÓEQLAÉÁTOREWWHFIEŐ WLDHRÚŰQOALKÓCOSTWLŐŰ QNOVAQURÜEŰAHFKUTYAMN DPRWTERELIAMNŐRZIUQRT AHQILKAKŐEQWIXYYTRAEQ JANYÁJHÁZATLKÓÜQALTYE 13

14 DNS-szekvenciából fehérjék: a kivágás=splicing variabilitása Exonok: fehérjéket kódoló szekvenciák Intronok: kivágódnak (nem íródnak át RNS-é) Exon I. Exon II. Exon III. Exon IV. Exon V. Exon VI. puli gén MDIÓEQLAÉÁTOREWWHFIEŐ WLDHRÚŰQOALKÓCOSTWLŐŰ QNOVAQURÜEŰAHFKUTYAMN DPRWTERELIAMNŐRZIUQRT AHQILKAKŐEQWIXYYTRAEQ JANYÁJHÁZATLKÓÜQALTYE 14

15 DNS-szekvenciából fehérjék: a kivágás=splicing variabilitása Ugyanarról a génrészletről alternatív fehérjék termelődhetnek! Exon I. Exon II. Exon III. Exon IV. Exon V. komondor gén MDIÓEQLAÉÁTOREWWHFIEŐ WLDHRÚŰQOALKÓCOSTWLŐŰ QNOVAQURÜEŰAHFKUTYAMN DPRWTERELIAMNŐRZIUQRT AHQILKAKŐEQWIXYYTRAEQ JANYÁJHÁZATLKÓÜQALTYE 15

16 A gén szerekezete és kifejeződése Gén- szabályozó régió a gén előtti (promoter) DNS szakasz) Szabályozó fehérjék Gén- kódoló régió (exonok) I. II. III. DNS mrns szintézis A fehérje mennyisége A fehérje minősége 16

17 A hasznos információ - hány génünk van? kb fehérjét kódoló génünk van (sokkal kevesebb, mint amennyit vártunk) vagyis a gének a genom kevesebb mint 5%-át foglalják el.. Orvos-biológiai Periódusos rendszer A humán gének listája A humán fehérjék listája 17

18 Mi van a maradék 95% extra (felesleg? szemét?) DNS-ben???? ISMÉTLŐDŐ SZEKVENCIÁK A humán genom 45% -át ugráló gének (transzpozonok) alkotják LINE (long interspread elements) 600 bp, 8500 példány, a genom 25%-a nagyon sok sérült (rövidebb, inaktív) példány SINE (short interspred elements) bp, 1,5 millió példány a genom 13%-a,. Egyebek Humán génduplikációk (pszeudogének) Egyszerű ismétlések (pl. AAAAAAAAAAAAAA.) 18

19 Egyedi variációk a DNS láncban A mutáció: ritka allélváltozatok (1%-nál kisebb gyakoriságú) általában monogénes öröklődésű betegségek GTCCGGTCCC GGGACCCCCT GCCCAGGGTC AGAGGGGCGC CTACCTAGCT CACGGTCTTG GGCCGGAGGG AATGGAGGAG GGAGCGGGGT CGACCGCTCA GCTGTCCGCC CAGTTTCGGA GGCGGCCACG CGAGGATCAA CTGTGCAACG GGTGGGGCCG CGGCTGACCG TGGTGGTCGC GGGGGCTGAG GGCCAGAGGC TGCGGGGGGG GGGCGGCGGG ATGAGCTAGG CGTCGGCGGT Desease genes identified TGAGTCGGGC GCGGAGTCGG GGGCAGGGGG AGCGGGCGTG GAGGGCGCGC ACGAGGTCGA GGCGAGTCCG CGGGGGAGGC GGGCAGAGCC TGAGCTCAGG TCTTTCTGCG TCTGGCGGAA CGGGCCTGGG AGGGAGGTTT TGCCAGATAC CAGGTGGACT AGGGTGAGCG CCCGAGGGCC GGGACGCACG CACGGGCCGG GTAGGATGGC GCTGGCGTCG ATGCCCGCGC GCTTCAGGGC CTGGTCTGGC CGCCCCTCCA TCCTTGTCGG TTTCTCGGGT CGCGGACCCC GCGCGGCGCC GGGCGATGCT GGCCTGCCCG TGGCCACCAC CTCGCTTCAT TCCCGTCTCT TTGGGCCGCC GCATTCGTCC ACGTGCCCGT CTCTCCCTGC GCAAAATTCC AAGATGAGCA AATACTGGGC TCACGGTGGA GCGCCGCGGG GGCCCCCCTG AGCCGGGGCG GGTCGGGGGC GGGACCAGGG TCCGGCCGGG GCGTGCCCGA GGGGAGGGAC TCCCCGGCTT GCGACCCGGC GTTGTCCGCG 19

20 Egyedi variációk a DNS láncban Genetikai polimorfizmusok: 1%-nál gyakoribb génváltozatok SNP G C A C T A C C C G T G A T G G G C A T T A C C C G T A A T G G Single Nucleotide Polymorphism Egypontos nukleotid variációk VNTR 2 ismétlődés 3 ismétlődés 4 ismétlődés 5 ismétlődés Variable Number of Tandem Repeats Változó számú ismétlődések 20

21 A genotípus kísérleti meghatározása 1. mintavétel vér szájnyálkahártya 2. DNS izolálás 21

22 3. PCR (polimeráz lánc reakció) PCR Teljes humán genom 2 x 3x10 9 bp 2 x 23 kromoszóma (2 x ) bp PCR termék dsdns fragmentum 22

23 4. A PCR termék vizsgálata agaróz gel Etidium bromid festés 12x-es nagy 100 V + UV 7x-es 4x-es 2x-es kicsi létra 23

24 DMD Duchenne izom disztrófia (X-hez kötött recesszív betegség) X-hez kapcsolt öröklésmenet (DMD gyakorisága 1: 3500 férfi) A leghosszabb ismert gén (2 millió bp) könnyen elvesznek egyes darabjai: DMD Deléciós helyek A B C PCR diagnózis Primerek tapadása: deléciós helyek belsejében Kérdés: lesz-e termék? 1: egészséges, többi beteg B A C 24

25 A PCR orvosi alkalmazásai GENETIKAI TANÁCSADÁS Betegséget okozó mutációk kimutatása Monogénes öröklésmenet, letális/kezelhető betegségek prenatális diagnózis A PCR a kutatásban Rizikó faktorok Poligénes öröklésmenet pl. onkogének Pszichiátriai rendellenességek Személyiség, kongnitív funkciók genetikai háttere 25

26 Egyéb alkalmazások DNS ujjlenyomat vizsgálat Apasági perek Kriminológia Rokonsági fok (USA-bevándorlás) 26

27 Etikai problémák 27

28 Szakirodalom Plomin (2001) Behavioral Genetics: Chapter 4 (fordítás) Továbbá a 6-7 témához megadott fejezet a Kognitív Idegtudomány-ból (szintén letölthető): Sasvari-Szekely M, Szekely A, Nemoda Z, Ronai Z. A genetikai polimorfizmusok pszichológiai és pszichiátriai vonatkozásai ( ). Kognitív idegtudomány. Pléh C, Gulyás B, Kovács G. (Eds). Osiris Kiadó Budapest