Klonowanie, mutacje, choroby genetyczne człowieka.

RODZAJE MUTACJI GENERATYWNYCH

1. Mutacje punktowe

a) substytucja
Zamiana zasad w DNA

---> skutki :

*Mutacja Milczaca

W wyniku takiej mutacji DNA nie zmienia swojej struktury

np. DNA AAA AAG
po mutacji
mRNA UUU UUC
(fenyloalanina) (fenyloalanina)

*Mutacja typu zmiany sensu

Powstanie bialka zawierajacego niewlasciwy aminokwas

np. DNA AAA GAA
po mutacji
mRNA UUU CUU
(fenyloalanina) (leucyna)


*Mutacja typu nonsens

Powstaje bialko zubozale o pewna ilosc aminokwasow

np. DNA TTT ATT
po mutacji
mRNA AAA UAA
(lizyna) (STOP)


b) delecja

Wypadniecie z genu jednego lub kilku nukleotydow

np ____ ____ ____ (kodony przed mutacja)
AAA CCC UUU
pierwszy nuklotyd (A) wypada

____ ____ ____ (kodony po mutacji)
AAC CCU UU...

---->skutki :

Nastapi zmiana ramki odczytu, tzn. odczytywane beda zupelnie inne kodony-powstanie inne bialko

!! ramka odczytu NIE zmieni sie, gdy wypadnie caly KODON lub kilka


c) insercja

Wstawienie do DNA jedengo lub kilku nukleotydow

----> skutki :

podobne do delecji .


2. Mutacje chromosomowe strukturalne

JUREK <----normalny chromosom

a) deficjencja

wypadniecie fragmentu chromosomu

np. JUR

b) duplikacja

dolaczenie do chromosomu chromosomu homologicznego

np. JUREKEK

c) translokacja

dolaczenie do chromosomu chromosomu niehomologicznego

np. PAWEL JUREK

PAWEL | EK

d) inwersja

wypadniecie fragmentu chromosomu, a potem ponowne wstawienie go po obroceniu o 180

np JUR | EK -------> RUJ | EK


3. Mutacje chromosomalne liczbowe

a) aneuploidie

odchylenia dotyczace pojedynczych chromosomow

2n+1 (trisomia)
2n-1 (monosomia)


KOMORKA : chromosomy ff gg mm

podzial komorki:

PLEMNIK: f g m> KOMORKA: f g mm KOMORKA : f g < PLEMNIK f g m
( trisomik ) (monosomik)


b) emploidie

odchylenia dotyczace claego kompletu chromosomow

----> powstaja POLIPLOIDY np. 3n - organizm triploidialny 4n - org. tetraploidialny





CHOROBY GENETYCZNE CZLOWIEKA


a) genopatie - chorby wywolane mutacja punktowa

* choroby autosomalne recesywne

np. mukiwiscydoza, albinizm, anemia sierpowata, alkaptonuria, fenylokeptonuria ( kiedys zwana choroba niebieskich pieluch )


* choroby autosomalne dominujace ( !! brak nosicieli )

np. Choroba Huntingtona, nowotwory wystepujace w rodzinie

*chroby recesywne sprzezone z plcia

np. daltonizm ( tylko u mezczyzn ) , hemofilia (ojciec nie może przenieść tej choroby na syna, a jedynie na córkę, wystepuje w genomie X )

*choroby dominujace sprzezone z plcia

b) genomopatie - choroby spowodowane mutacja chromosomalna

np.

-Zespol Downa - trisomia, lacznie 47 chromosomw ( zdrowy czlowiek ma 46 )

cechy: slabe napiecie miesniowe, odstajace kosci policzkowe, skosne oczy, plaski grzbiet nosa, wolniejszy rozwoj czaszki, wady serca, sluchu, sucha skora

-Zespol Tumera - monosomia, lacznie 45 chromosomow, wystepuje tylko u kobiet (!)

cechy : niski wzrost, slabo zaznaczone cechy zenskie, niedorozwiniecie cech plciowych wewnetrznych i zewnetrznych, bezplodnosc, nadmiar skory na karku, pelniasta szyja, nisko osadzone uszy, hipoplazja.

- Zespol Klinfeltera - tylko u chlopcow, trisomia chromosomu X ( XXY / XXXY ), wytsepuje tylko u mezczyzn (!)

cechy: wysoki wzrost (srednio 182cm), slabe umiesnienie, brak mutacji, kobieca sylwetka, powiekszone piersi, skapy zarost, zmniejszony rozmiar jader, bezplodnosc, niski poziom testosteronu, zwykle zdrowi umyslowo ( czasem nieznacznie mniej )


METODY STOSOWANE W INZYNERII GENETYCZNEJ

Biotechnologia - dzial biologii, wykorzystujace zdobycze genetyki w celu uzyskania uzytecznych organizmow lub produktow od nich pochodzacych

a) Metody izolowania genu z komorek dawcy

*zastosowanie enzymow restrukcyjnych

-wykryto je w komorkach bakteryjnych
-potrafia one rozpoznac okreslona sekwencje nukleotydow i przeciac je w charakterystyczny sposob, prowadzac do powstania tzw. lepkich koncow

!! lepkie konce - pozwalaja laczyc fragmenty DNA, pochodzace od roznych organizmow

*zastosowanie odwrotnych transkryptaz

Enzymy te pozwalaja uzyskac czasteczne DNA z pozadanym genem, jezeli dysponuje sie czasteczka mRNA z tym wlasnie genem.

b) Metody wprowadzenia genu do komorek biorcy

Najczesciej stosowane sa metody biologiczne, ktore polegaja na wprowadzeniu genu do komorek biorcy za pomoca wektoro.

*wektorami moga byc:
- zmodyfikowane wirusy
-plazmidy (koliste czasteczki DNA wystepujace w cytoplazmie bakterii)
-sztuczne chromosomy bakteryjne


c) Metody klonowania genu

* IN VITRO ( poza organizmem )

Inaczej: Metoda lancuchowej reakcji polimerazy (PCR), polega na przeprowadzeniu wielokrotnej replikacji DNA w sztucznych warunkach, np w probowce.

*IN VIVO ( w organizmie )

Polega na wprowadzeniu genu do komorki bakteryjnej, ktora namnaza sie dajac olbrzymia ilosc komorek z pozadanym genem.