Genetik II. Jessica Abbott



Relevanta dokument
Genetik I. Jessica Abbott

Tidiga erfarenheter av arvets mysterier

Evolution, del 2: Evolutionsprocesser och förändringar i det genetiska materialet. Jessica Abbott Forskare Evolutionär Ekologi

GENETIK - Läran om arvet

Genetik. - cellens genetik - individens genetik. Kap 6

Karl Holm Ekologi och genetik, EBC, UU. ebc.uu.se. Nick Brandt. Populationsgenetik

Kromosomer, celldelning och förökning

Medicinsk genetik del 1: Introduktion till genetik och medicinsk genetik. Niklas Dahrén

Kod: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg: SKRIV DIN KOD PÅ ALLA SIDOR ÄVEN OM FRÅGAN LÄMNAS OBESVARAD.

Skrivning för biolog- och molekylärbiologlinjen, genetik 5p.

NUKLEINSYRORNAS UPPBYGGNAD: Två olika nukleinsyror: DNA deoxyribonukleinsyra RNA ribonukleinsyra

Kap 26 Nukleinsyror och proteinsyntes. Bilder från McMurry

Förökning och celldelning. Kap 6 Genetik

Tentamen, Genetik (och Evolution), 14/ (NBIA24, 91BI11, 91BI17, 92BI11, 92BI17 och TFBI11)

PROVGENOMGÅNG AVSNITT 1.2 BIOLOGI 1

Tentamen. Kurskod: MC1004. Medicin A, Molekylär cellbiologi. Kursansvarig: Christina Karlsson. Datum Skrivtid 4h

Ägg till embryo Dugga Platsnummer VIKTIGT ATT DU FYLLER I OCH LÄMNAR IN! TEXTA TACK. Efternamn. Förnamn. Personnummer

DNA-molekylen upptäcktes DNA - varken protein, kolhydrat eller lipid.

LPP Nervsystemet, hormoner och genetik

Mitos - vanlig celldelning

Kodnummer: 1) Beskriv processerna som sker i replikationsgaffel (eng. replication fork)? (3)

Genetik, Gen-etik och Genteknik

Instuderingsfrågor avsnitten Molekylär genetik och Rekombinant DNA tekniker, MCB

Gen Transkripterbar del. promotor exon intron exon intron exon Slut på transkription. av transkription, fixar rätt tid och rätt mängd.

Genetik. Biologisk översiktskurs VT Hemtenta. Finns på studentportalen Ska vara inlämnad 25 Februari Ska skickas till urkund

Genetik en sammanfattning

Simulering av evolutionär anpassing En studie om hur arters anpassningsförmåga varierar med mutationsfrekvens.

Tensta Gymnasium Per Anderhag 2005 Biologi A Naturligt urval Selektionstryck på Björkmätare 1

Varken homo- eller heterozygot. En gen förekommer i enkel upplaga hos en i övrigt diploid individ. Män är hemizygota för gener på X-kromosomen.

Delprov l, fredag 11/11,

Tentamen Biologi BI1112 Termin och år: Klockan:

Mångfald inom en art. Genotyp. Genpool. Olika populationer. Fig En art definieras som

Mångfald inom en art. Genotyp. Genpool. Olika populationer. Fig En art definieras som

Molekylärbiologi: Betygskriterier

Transkription och translation = Översättning av bassekvensen till aminosyrasekvens

Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: tentamen TX091X TNBAS12. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

Hardy-Weinberg jämnvikt Processer som minskar genetisk variation: Inavel Genetisk drift

Totalt finns det alltså 20 individer i denna population. Hälften, dvs 50%, av dem är svarta.

Tentamen Reproduktion och utveckling, Åke Strids frågor:

RNA-syntes och Proteinsyntes

Mutationer. Typer av mutationer

DNA-ordlista. Amplifiera: Att kopiera och på så sätt mångfaldiga en DNA-sekvens med hjälp av PCR.

Läsanvisningar och exempelfrågor del 2: genetik

Diagnosticera sicklecellsanemi med DNA-analys. Niklas Dahrén

ELEMENTÄR - SVÅRARE FÄRGGENETIK. Del 4

Ägg till embryo Dugga Platsnummer VIKTIGT ATT DU FYLLER I OCH LÄMNAR IN! TEXTA TACK. Efternamn. Förnamn. Personnummer

DNA-ordlista. 16S: Egentligen 16S rrna. Mitokondriell gen med förhållandevis liten variation som ofta används för att artbestämma DNA från däggdjur.

CELLDELNING 1 MITOS EUKARYOT CELLDELNING. Eukaryot celldelning. 1. cellcykeln 2. mitos 3. cytokinesis

PROV 4 Växtproduktionsvetenskaper och husdjursvetenskap

Information om SKK:s index för HD och ED

Tentamen Biologi BI1112 Termin och år: ad Klockan:

Crafoordpriset i biovetenskaper 2015

GENETIK. Martina Östergren, Centralskolan, Kristianstad

Medicinsk genetik del 2: Uppkomst och nedärvning av genetiska sjukdomar. Niklas Dahrén

IDENTITETSBLAD Dugga

DEN MINSTA BYGGSTENEN CELLEN

Metoder för att identifiera genetisk sjukdomar

Biologiskt kön i ett evolutionärt perspektiv

Ägg till embryo Dugga Platsnummer VIKTIGT ATT DU FYLLER I OCH LÄMNAR IN! TEXTA TACK. Efternamn. Förnamn. Personnummer

Transkriptionen. Niklas Dahrén

Prov Genetik. Max: 8G+7VG+2MVG G: 7G VG: 7G+4VG MVG: 8G+4VG+1MVG

genvägar arv facit.notebook December 02, 2009 Genvägar arv mar 11 10:20

PROV 6 Bioteknik. 1. Hur klona gener med hjälp av plasmider?

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT GENETISK INFORMATION (sid )

Genetik och Avel. eller. man får ändå vara glad att det blev som det blev när det inte blev som det skulle

IDENTITETSBLAD Dugga

CELLDELNING, mitos, cellcykelreglering, meios

SBR SV / Lotta Fabricius Kristiansen Drottningodling för nybörjare

Hundar hjälper oss att förstå människans sjukdomar. Kerstin Lindblad-Toh

Genetik/Avel Grundkurs Handledning, målbeskrivning, råd och anvisningar

Pedagogisk planering Bi 1 - Individens genetik

VI MÅSTE PRATA MED VARANDRA CELLENS KOMMUNIKATION

Tentamen: Biologi 1TV001 Termin och år: VT08

PROV 6 Bioteknik. 1. Hur klona gener med hjälp av plasmider?

Information om index för HD och ED

Evolution. Hur arter uppstår, lever och försvinner

Epigenetikens biokemi, eller Kemisk modifiering av DNA och histonproteiner för att styra genuttryck

Kompletterande material Biologi I HT12 Innehåll

RNA och den genetiska koden

Syfte? Naturliga populationer i Trollsvattnen. Otoliter för åldersbestämning. Vävnadsprover för genetisk analys

Department of Mathematics Uppsala University

Hundar hjälper oss att förstå människans sjukdomar. Kerstin Lindblad-Toh

Medicinsk grundkurs. Cellen och genetik. Datum

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Kodominans Codominance Kodominans är när båda fenotyoerna får genomslag även om allelerna är heterozygota.

Evolution. Hur arter uppstår, lever och försvinner

**************************************************************

Gener i hälsa och sjukdom

Klinisk genetik en introduktion

Genetiska Algoritmer

Formativ bedömning i praktiken: Biologi 1

Arvet och DNA. Genetik och genteknik

Poäng: Godkänt 35 p. Max 70 p.

Chapter 5-7. Introduction. Content. Double helix, Watson and Crick + Maria Bolin + fig 5-2

Genetisk testning av medicinska skäl

Evolution i molekylärbiologiskt perspektiv

Inför nationella proven i Biologi

NUKLEINSYRORNAS UPPBYGGNAD: Två olika nukleinsyror: DNA deoxyribonukleinsyra RNA ribonukleinsyra

Arv + miljö = diabetes?

Gener, genom och kromosomer , 6.6 och sid

Transkript:

Genetik II Jessica Abbott

Nukleosid Sockergrupp + kvävebas Kvävebaser: Puriner (adenin, guanin) Pyrimidiner (cytosin, thymin i DNA, uracil i RNA)

Basparning A=T G C

Packning av DNA i eukaryot cellkärna Nukleosom Histoner Solenoid Domän Heterokromatin och eukromatin Kromosom, kromatid

Replikation Origin of replication Initieringsprotein Helikas Topoisomeras SSB Primas RNA-primer

Transkription 1. RNA-polymeras Promotor 2. Initiering 3. Elongering 4. Terminering

Translation

Cellcykeln INTERFAS G1 förberedelser inför S-fas S-fas DNA-syntes G2 förberedelser inför mitos G0

M-fas Mitos Profas Metafas Anafas Telofas Cytokines

Meios DNA replikation Meios I Delas homologerna från varandra Meios II Delas systerkromatiderna från varandra

Meios contra Mitos Föregås av DNA replikation 2n, 4c Meios Könsceller Kromosomer parvis Rekombination Resultat: 4 haploida celler Mitos Kromosomer självständigt Resultat: 2 diploida celler

Allel och lokus Allel = variant av samma gen Lokus = platsen på kromosomen där informationen för en viss gen lagras MHC, många varianter Örsnibb, två varianter

Heterozygositet och homozygositet Homozygot = två kopior av samma allel (Homo = lika) eller Heterozygot = två olika alleler (Hetero = olika)

Fenotyp Genotyp = den genetiska koden Fenotyp = den fysiska skepnaden Genotyp Utveckling och miljöpåverkan Fenotyp

Fenotyp Alltid ett resultat av gener i samspel med miljön! Samma genotyp Bra förhållanden Dåliga förhållanden

Mutationer Mutationsfrekvens Mutationsvarians Mutational bias mutationer oftare skadliga än fördelaktiga Evolution av mutationsfrekvens Fitness landscape

Selektion Fixering av fördelaktiga alleler Mutationselection balance

Genetisk drift Viktig: i små populationer för sällsynta alleler för neutrala alleler Flaskhalsar Flaskhals

Effekten av en mutation? En bit saknas Felaktig veckning Aktiviteten försämras

Punktmutation Mutationer

Mutationer Punktmutation: sickle cell anemi

Frameshift Mutationer

Mutationer Frameshift: Huntingtons sjukdom

Mutationer Invertering Duplicering

Mutationer Invertering: In(3R)Payne mel sub

Duplicering Mutationer

Rekombination Leder till snabbare evolution

Rekombination Utnyttjar den stående genetiska variansen

Dominans När heterozygoten har samma fenotyp som ena homozygot

Gröna ögon då? Dominans

Dominans Egentligen flera olika faktorer

Dominanta markörer Ögonfärg kan användas som en dominant markör hos bananflugor X

Dominanta markörer Ögonfärg kan användas som en dominant markör hos bananflugor

Egenskap Typer av genetisk variation 2 Dominant Ingen skillnad mellan heterozygot och dominant homozygot Additativ Heterozygot mittemellan Epistatisk Icke-linjär interaktion mellen flera loci 1 0 2 1 0 2 1 0 aa Aa AA Genotyp

Hur många loci? Ju fler loci desto närmare normalfördelning Polygenisk egenskap = många gener

Polygeniska egenskaper

Pleiotropi När samma gen har effekter på flera olika egenskaper Gen 1 Egenskap 1 1 to 1 mapping Egenskap 2 Gen 2 Egenskap 3 Pleiotropi Egenskap 4

Kvantitativ genetik Beskriver karaktärer vars uttryck är kvantitativt snarare än kvalitativt Använder statisktiska metoder för att dra slutsatser om genetisk variation Kvalitativ variation Kvantitativ variation

Mendeliansk vs. kvantitativ genetik Mendeliansk genetik: Få loci och få alleler, oftast kända Kvalitativa egenskaper (blå eller röd, ja eller nej) Dominans Kvantitativ genetik: Många loci och alleler, oftast okända Kvantitativa egenskaper (storlek, längd) Additativ genetisk varians

Kvantitativ genetik Man kan dela upp den fenotypiska och genetiska variation i olika källor Fenotyp = gener + miljö V P = V G + V E Miljöbetingad varians V P = V A + V D + V I +V E Fenotypisk varians Additativ genetisk varians Dominans varians Epistatisk varians

Heritabilitet Mått på hur mycket av variansen i en egenskap styrs av generna

Heritabilitet Mått på hur mycket av variansen i en egenskap styrs av generna Heritabilitet ( Narrow-sense heritability ) h 2 = V A V P Additative genetisk varians Fenotypisk variation = gener + miljön

Parent-offspring regression Heritabilitet

Stamtavlor Heritabilitet och andra parametrar kan estimeras från informationen in en stamtavla

Stamtavlor Genetisk släktskap halveras för varje generation 50% 50% 25%

Stamtavlor Helsyskon har i genomsnitt 50% av genomet gemensamt Kusiner 12,5% 50% 12,5%

Stamtavlor Kan även skilja ibland mellan effekten av könskromosomerna och autosomerna X-länkad recessiv allel Färglokus på X

Animal model Stora stamtavlor Många hopp mellan generationer Kan användas till att estimera genetiska parametrar i naturliga populationer

Länkade gener Loci på olika kromosomer ärvs helt oberoende av varandra Loci på samma kromosom ärvs tillsammans

Länkade gener Större sannolikhet för recombination mellan B och C än mellan A och B Map units = % rekombinerade gameter

Linkage mapping

QTL QTL = quantitative trait locus Använder markörer till att hitta relevanta loci Behövs många markörer

QTL QTLs för benskörhet

SNP SNP = single nucleotide polymorphism Kan användas som markörer Hittas genom sekvensering

Sekvensering Olika långa fragment Kort sekvens Färgmarkerade nukleotider

Sekvensering TGACCAAAATATGCGAT TTCGAAATCGCGTTGACCA TGACCAAAATAT AAATCGCGTTGACCAAAATA ATCGGTTCGAAATCGC Korta sekvenser ( contigs ) CGATATGGCCAG AATATGCGATATGGCCAG...ATCGGTTCGAAATCGCGTTGACCAAAATATGCGATATGGCCAG... Färdig sekvens

Genuttryck DNA transcriberas tilll mrna mrna translateras till protein Protein veckas och skickas vidare

Genuttryck Mutationer i kodande sekvenser = ändrad protein

Genuttryck Mutationer i kodande sekvenser = ändrad protein Mutationer i regleringssekvenser = produktion av högre eller lägre koncentration av samma protein

Egenskap Konc. protein Genuttryck Olika alleler kan resultera i olika uttrycksnivåer Svårt att mäta proteinnivåer direkt, så man kan mäta mrna istället 2 8 1 4 0 aa Aa AA Genotyp 0 aa Aa AA Genotyp

Bygg en chip med komplementär DNA Isolera mrna från prov och tillsätt markör mrna binder till DNA på chip Ju mer mrna desto mer markör Markörintensitet = indirekt mått på uttryck Microarray data

Fenotyp Alltid ett resultat av gener i samspel med miljön! Samma genotyp Bra förhållanden Dåliga förhållanden

Fenotyp G x E När samspelet mellan genotyp och miljö skiljer sig mellan genotyper Gen. 2 Gen. 1 Reaktionsnormer Miljöegenskap

Fenotyp G x E Genetisk variation, ingen miljöpåverkan: Miljöpåverkan, ingen genetisk variation: Skillnader i plasticitet: Rangordningsskifte: Miljöegenskap

Hur kan vi använda den här kunskapern? Kvantitativ genetik: Är en egenskap genetiskt betingad? Vad är den relativa betydelsen av interaktioner mellan gener, eller mellan gener och miljön? QTL analys: Hur många loci spelar in? Fysiska lokalisering på kromosomerna?

Hur kan vi använda den här Sekvensering: kunskapern? Vilka gener är möjliga kausala varianter? Genuttryck och experiment: Vad är det för mekanism som ger upphov till fenotypiska skillnader?

Astma Inflammatoriskt syndrom som påverkar luftvägarna Drabbar ca. 10% av populationen

Heritabilitet Land Ålder h 2 Danmark 12-41 0.73 Sverige 46-85 0.63 Sverige 7-9 0.69 Norge 18-25 0.75 Norge 18-35 0.71 Finland 28-80 0.34 Finland 16 0.79 Nederländerna 5 0.91 Nederländerna 25 0.75 England 4 0.68 Australien 18-88 0.68 USA 32 0.53 Italien 8-17 0.92

Heritabilitet P = 0.02

Miljöpåverkan Ökar risken Sänker risken

Ratio kvinnor:män Könsskillnader

QTL och SNP Ca. 25 kända loci Ju fler alleler desto större risk

Kausala varianter Oftast kopplad till inflammation och allergier Testande av mekanism hos människor och möss

G x E

Astmarisk G x S Olika varianter på TLSP-genen har könsspecifika effekter SNP rs1837253: SNP rs2289276: Män Kvinnor aa Aa AA Genotyp aa Aa AA Genotyp