Irena Svobodová Gymnázium Na Zatlance

Prezentace na téma: "Irena Svobodová Gymnázium Na Zatlance"— Transkript prezentace:

1 Irena Svobodová Gymnázium Na Zatlance
Genetika buněk Irena Svobodová Gymnázium Na Zatlance

2 Prokaryotní buňka

3

4 Bakterie Escherichia coli
Genom = 1 kruhová molekula DNA, plazmidy 4 – 5 mil. nukleotidových párů 4500 genů, každý v jedné kopii (haploidní) 3 tis. různých proteinů

5 E. coli - modelový organismus
Množí se nepohlavně jednoduchým dělením Rychlost množení při teplotě 37°C - dělí se každých minut

6 Bakteriální buňky mohou získávat geny od jiných bakterií.
Přenos DNA z jedné bakterie do druhé (adaptace na podmínky prostředí) Bakteriální konjugace Příjem DNA z okolí (z mrtvých buněk) Přenos bakteriálními viry Začlenění nové DNA do vlastního genomu

7 Bakteriální konjugace
© Espero Publishing, s.r.o.

8 Bakteriální viry mohou přenášet geny mezi bakteriemi

9 Bakteriální genomy obsahují úseky DNA transponovatelné elementy (transpozony)
mohou se přemísťovat v rámci genomu z jednoho místa na druhé © Espero Publishing, s.r.o.

10 Otázky Pokud dojde k mutaci bakteriálního genu, můžeme tuto skutečnost pozorovat i ve fenotypu (na rozdíl od buněk eukaryot). Vysvětlete. Kolik bakterií může vzniknout z jediné buňky E. coli za jeden den? Které procesy přispívají ke genetické variabilitě bakterií?

11 Eukaryotní buňka DNA je obsažena v: jádro mitochondrie chloroplasty
písmen genet.kódu 37 genů 3 000 mitochondrií vajíčko – až mitochondrií chloroplasty

12 Eukaryotní buňka Jádro Chromozómy Haploidie Diploidie
Geny jsou převážně umístěny na chromozomech soustředěných v jádře. Chromozómy Jádra všech buněk jednoho organismu mají stejnou chromozomovou výbavu stejný počet stejný tvar stejné rozměry stejný obsah genů Haploidie Diploidie

13 Chromosomy jsou většinou značně rozvolněné a nejsou viditelné
(tzv. interfázové chromosomy) Na počátku dělení buňky dochází k jejich spiralizaci, zkracování a tím i zviditelnění (tzv. mitotické chromosomy).

14 Úrovně kondenzace chromatinu

15 Stavba chromozomu Každý chromosom se skládá z jedné molekuly DNA a komplexu bílkovin (histonů) Komplex DNA a proteinů = chromatin V S-fázi buněčného cyklu dochází ke zdvojení DNA, takže v době dělení buňky je chromozóm tvořen dvěma stejnými částmi - chromatidami chromatidy centomera Centomera je místo, kde se chromozóm připojuje na vlákna dělícího vřeténka

16 Mitotické chromosomy na snímku z elektronového mikroskopu

17 Lidské chromosomy Homologní chromozomy

18 Každá somatická buňka je diploidní.
vajíčko spermie pár homologních chromozomů Jedna chromozomová sada (v každé buňce) pochází od otce, jedna od matky.

19 Diploidní počty chromozomů některých rostlin a živočichů
Hrách setý 14 Ječmen obecný Rajče jedlé 24 Jasan ztepilý 46 Lípa srdčitá 82 Žížala obecná 36 Štika obecná 18 Kapr obecný 104 Pes domácí 78 Šimpanz učenlivý 48

20 Proužkování lidských chromosomů

21 Morganovy zákony Geny jsou v chromozomu uspořádány za sebou (lineárně) a každý má své stálé místo – lokus 1. Morganův zákon Soubor genů vzájemně vázaných v chromozomu tvoří vazbovou skupinu 2. Morganův zákon

22 Mitóza Specifické dělení buněčného jádra, zajišťující přesné rozdělení jaderné hmoty 2n 2n

23 anafáze profáze metafáze telofáze

24 profáze metafáze anafáze telofáze

25 Meióza Zajišťuje snížení diploidního počtu chromozomů na haploidní
Probíhá ve dvou na sebe navazujících dělících cyklech 1. fáze = heterotypické dělení 2. fáze = homeotypické dělení

26 Heterotypické dělení segregace chromozomů bivalenty

27 Homeotypické dělení

28 Kombinace chromozomů

29 V průběhu profáze heterotypického dělení se homologické chromozomy spojují v tzv. bivalenty. Při tom může docházet k výměně částí nesesterských chromatid – crossing-over. crossing-over bivalenty

30 Otázky Srovnejte pojem homologické chromozomy a sesterské chromatidy.
Čím se liší první a druhé meiotické dělení? Které jsou hlavní procesy vedoucí ke genetické variabilitě pohlavních buněk? Srovnejte, jak vypadají chromozomy v metafázi mitózy, 1. meiotického dělení a druhého meiotického dělení.

31 První přečtené genomy Huseníček rolní (Arabidopsis thaliana)
Hlístice Caenorhabditis elegans Moucha octomilka (Drosophila melanogaster) 126 mil. bazí genů

32 Arabidopsis thaliana

33 Lidský genom Publikován 2001 Zveřejňován na databázích na internetu
Databáze HGP (Human Genom Project) a databáze Celery

34 Lidský genom 3,2 mld párů bází 25 000 genů
Geny tvoří nejvýše 1,5% genomu Více než 50% DNA = „junk DNA“ 99,9% DNA totožná u všech lidí  individuální variabilita 0,1% Velký podíl opakujících se sekvencí (48%) Virové sekvence – 5% Funkce více než 50% identifikovaných genů je zatím neznámá

35 Lidský genom Craig Venter (Celera Genomics) Francis Collins
John Sulston

36 Obrázky byly převzaty z:
[1] Lidské tělo. Překlad: Hořejší, J. – Prahl, R. Bratislava: GEMINI, 1992. [2] ALBERTS, B. a kol. Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 1997.