Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Genetický polymorfismus. Řecky morphos = tvar polymorfní = vícetvarý, mnohotvárný.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Genetický polymorfismus. Řecky morphos = tvar polymorfní = vícetvarý, mnohotvárný."— Transkript prezentace:

1 Genetický polymorfismus

2 Řecky morphos = tvar polymorfní = vícetvarý, mnohotvárný

3 Genetický polymorfismus je tedy označení pro výskyt téhož znaku ve více tvarech, formách, přičemž tato mnohotvárnost je geneticky podmíněna.

4 Znak s nejméně 2 geneticky podmíněnými variantami v 1 populaci, kdy zřídkavá varianta má alespoň 1% výskyt.

5 Do polymorfismu nepatří: - znaky, jejichž variabilita není podmíněna geneticky - znaky se zřídkavým výskytem (např. dědičné choroby) - znaky s kontinuální proměnlivostí - znaky, které jsou polymorfní mezi více populacemi téhož druhu, ale ne v rámci jedné

6 Členění: 1/ polymorfismus DNA 2/ polymorfismus biochemický 3/ polymorfismus imunologický 4/ polymorfismus morfologický

7 1/ polymorfismus DNA

8 Všechny typy genetického polymorfismu mají svůj podklad v polymorfismu v kódujících sekvencích DNA.

9 2 hlavní typy polymorfismu DNA: bodový polymorfismus polymorfismus repetitivních sekvencí

10 Bodový polymorfismus: většinou záměna báze (substituce), méně často jiné typy mutací. Single Nucleotide Polymorphism SNP

11 AGT CAG TC TCA GTC AG AGT CAG TC TCA GTC AG AGT GAG TC TCA CTC AG AGT GAG TC TCA CTC AG

12 SNP Změna báze/bází v kódující sekvenci může vést k změně aminokyseliny a tím k projevu ve fenotypu, tj. k polymorfismu biochemickému, imunologickému nebo morfologickému.

13 SNP Změna báze/bází v nekódující sekvenci se ve fenotypu neprojeví.

14 U eukaryot cca 1 polymorfismus na 500 nukleotidů v kódující a 50 nukleotidů v nekódující sekvenci

15 SNP Metody genotypizace: PCR/RFLP RT-PCR DNA microarrays a další přístrojové techniky

16

17

18 SNP V současné době jsou objektem intenzívního výzkumu. Hlavní využití: genomická selekce

19 Genomická selekce: Genotypizace SNP na principu hybridizace alelově specifického značení odečtení genotypu

20 Genomická selekce: Vysoce kapacitní přístrojová metoda, analýza SNP na jednom chipu. Nové čipy – analýza SNP.

21 Genomická selekce: Hledání vztahu mezi alelickou variantou SNP a plemennou hodnotou – vazba mezi lokusy.

22 Genomická selekce: Výhoda: SNPs jsou rovnoměrně rozloženy po celém genomu.

23 Genomická selekce: Výhoda: Selekci lze provést okamžitě po narození!!!

24 SNP Další aplikace: Konstrukce genetických map Ověřování rodičovství Identifikace jedinců Populačně – genetické studie

25

26 Polymorfismus repetitivních sekvencí

27 VNTR Variable Number of Tandem Repeats

28 Výskyt mnoha relativně krátkých sekvencí v genomu ve formě tzv. tandemových repetic Třídění podle délky sekvence: maxisatelity, minisatelity a mikrosatelity

29 Polymorfismus repetitivních sekvencí: mikrosatelity repetitivní motiv tvořen 2-6 bázemi

30

31 Mikrosatelity jsou krátké segmenty DNA s opakující se sekvencí, např. CACACACA, vět. se vyskytují v nekódující DNA. V řadě mikrosatelitů se repetitivní motiv (např. CA) opakuje 4x, v jiných 7x, 2x nebo 30x.

32 V diploidních organismech má každé individuum dvě kopie mikrosatelitu. Např. otec má genotyp s 12 a 19 opakováními, matka 18 a 15 opakování, potomek 12 a 15 opakování.

33 Ověření parentity 12,1915,18 15,21 !!! 12,15 12,18 19,15 19,18

34 Genotypizace metodou PCR a elektroforézy, v souč. na automatických kapilárních přístrojích.

35 Aplikace: Markery asistovaná selekce MAS Konstrukce genetických map Ověřování rodičovství Identifikace jedinců Populačně – genetické studie

36 2/ biochemický polymorfismus

37 Výskyt strukturně či funkčně odlišných variant 1 proteinu, jehož syntéza je řízena z 1 lokusu Polymorfní systém Hb Alely Hb A, Hb B Polymorfní varianta HbA, HbB Genotyp Hb A /Hb A, Hb B /Hb B, Hb A /Hb B Polymorfní typ HbA, HbB, HbAB

38 Dána změnami v jejich primární struktuře, prostetické skupině apod. Příčiny: 1) mnohotný alelismus (mutace) 2) posttranslační změny 3) více genů kódujících týž protein Variabilita proteinů

39 Variabilita bez detekovatelné změny aktivity Strukturálně odlišný protein, změna vlastností – aktivita, rychlost rozpadu Typy biochemické variability

40 Mutace jiného genu, která modifikuje aktivitu proteinu Ztráta proteinu – nulová alela Hybridní proteiny Typy biochemické variability

41 Populačně – genetické mechanismy rozšíření biochemického polymorfismu Selekce Genetický drift – zřejmě významnější

42 Vztah mezi polymorfismem a užitkovou vlastností – kappa-kasein, DGAT1 atd. Markery pro užitkové vlastnosti (stejně jako kterýkoliv jiný polymorfismus) Mapování genomu Populačně – genetické studie Využití biochem. polymorfismu

43 Protein (polymorfní systém) alely skot : mléko aS1 kaseinA, B, C, D, E, nejčastější je B s frekvencí 90% a více aS2 kaseinA, B, C, D b kaseinA1, A2, A3, B1, B2, C, D, E, nejč. A2 (23-75%) a A1 (10-78%) k kaseinA, B, C, D, E, F, G, nejč. A (40-85%) a B (10-50%, holštýn i méně) a laktalbuminA, B, C, u evropských plemen skotu se vyskytuje pouze alela B b laktoglobulinA, B, C, D, E, F, W, X, nejvíce A (25-60%) a B (40-60%) imunoglobulinG1, G2, A, M skot: sérum transferinA, D1, D2, E, B, F, N albuminA, B, C a další postalbuminF, S alkalická fosfatázaA,O amyláza IA,B,C a další amyláza IIA,B ceruloplazminA,B,C skot : erytrocyty hemoglobinA, B, C a další karbonic. anhydrázaF, S a další

44 Imunogenetika – zabývá se genetickými aspekty imunologického systému Antigen x protilátka 3) Imunologický polymorfismus

45 Imunologický polymorfismus v širším slova smyslu: nauka o geneticképodstatě vzniku (založení) antigenů a tvorbě protilátek v užším slova smyslu: nauka o alloantigenech (erytrocytárních ahistokompatibilních) aj. - nauka o krevních skupinách - nauka o tkáňové snášenlivosti

46 Antigen: - látka, která je u příjemce schopna vyvolat imunitní reakci - je nejčastěji charakteru glykoproteinů nebo glykolipidů Antigeny: - xenoantigeny (cizodruhové), např. viry, bakterie - alloantigeny (stejnodruhové), vlastní antigeny determinující specifitu každého jedince

47 Protilátky (imunoglubuliny): -protein vznikající jako odezva na působení antigenu -monospecifický protein eliminující příslušný antigen Protilátky: - přirozené (vznikají bez antigenního podnětu, přesněji bez známého podnětu) - imunní (vznikají po působení antigenu – imunizaci)

48 Erytrocytární antigeny Krevní faktor – geneticky determinovaný erytrocytární antigen Krevně skupinový systém – souhrn antigenů determinovaných z jednoho lokusu Krevní skupina – kombinace antigenů jednoho individua děděných na jednom chrom. lokusu Krevní typ – souhrn všech erytrocytárních antigenů jedince

49 Erytrocytální antigeny Na povrchu erytrocytů Rozčleněny do polymorfních (krevně skupinových) systémů (člověk 15, skot 12, prase 15) Každý systém tvořen alelami z jednoho lokusu Vytvářejí druhovou i individuální specifitu

50 Komplexní Jednoduché Uzavřené Otevřené Krevně-skupinové systémy

51 Dědičnost krevně skup. systémů 1 alela = 1 antigen Např. F-V systém skotu Alela F 1 - antigen F 1

52 Dědičnost krevně skup. systémů 1 alela = žádný antigen Např. systém ABO u člověka Alela 0 – žádný antigen

53 Dědičnost krevně skup. systémů 1 komplexní alela = skupina antigenů Např. B systém u skotu Komplexní alela O 1 T 1 Y 2 E 3 ´F´I´K´ antigeny O 1,T 1,Y 2,E3´,F´,I´,K´

54 Dědičnost krevně skup. systémů Až na výjimky kodominantní dědičnost, nulové alely se chovají jako recesívní.

55 krevní skupina genotypantigenprotilátky 0I0/I0I0/I0 - anti-A, anti-B AI A /I A, I A /I 0 Aanti-B BI B /I B, I B /I 0 Banti-A ABIA/IBIA/IB A, B-

56

57

58 P HH I A I B x HH I 0 I 0 AB 0 F 1 HH I A I 0 HH I B I 0 A B

59 P hh I A I B x HH I 0 I F 1 Hh I A I 0 Hh I B I 0 A B

60 Druh Počet systémů Označení systémů a minimální známý počet krevních skupin Skot12 A(10), B(500), C(70), FV(5), J(4), L(2), M(3), N(2), S(8), Z(3), R'S'(3),T'(2) Ovce8R(2), I(2), A(4), B(60), C(4), D(2), M(3), XZ(2) Kůň8A(5), C(2), D(3), K(2), P(3), Q(6), T(2), U(2) Prase15 A(2), B(2), C(2), D(2), E(13), F(3), G(2), H(6), I(2), J(3), K(5), L(6), M(9), N(3), O(2) Kur12 A(5), B(35), C(5), D(5), E(9), H(3), I(5), J(3), K(4), L(2), P(10), R(2)

61 Krevně-skupinové systémy u lidí (14)

62 Ověřování původu Paternita a parentita Využití krevně-skupinových systémů

63 Tzv. transplantační antigeny Na plazmatické membráně každé buňky Působí jako alloantigen Histokompatibilní komplex

64 MHC- Major histocompatibility complex MHL - Major histocompatibility locus HLA - Human lymphocyte antigens BOLA - Bovine lymphocyte antigens PLA - Pig lymphocyte antigens

65 Hlavní histokompatibilní komplex (MHC) na 6. chromozomu je tvořen velkým počtem genů geny rozděleny do tříd I., II. III. každá z nich je vysoce polymorfní třída I. a II. obsahuje geny pro leutocytární antigeny (HLA), které mají zásadní význam pro odvržení transplantátu třída III. zahrnuje řadu genů které asociují s některými onemocněními

66 BP, PQ, DR = geny antigenů II. třídy B, C, A = geny antigenů I. třídy LMP = geny kódující velké multifunkční proteázy DM = heterodimér DMA a DMB genů kódující antigen zpracovávající molekulu potřebnou pro vazbu peptidu s antigeny II. třídy

67 Haplotyp Souhrn alel na jednom chromozomu. MHC haplotyp Souhrn alel na MHC lokusu.

68 Dědičnost HLA haplotypů

69 Každý rodič má dva exprimované haplotypy Alely na MHC lokusu jsou těsně vázané, nedochází k rekombinacím Potomkovi předává každý rodič jeden haplotyp Rodič a potomek sdílejí jeden shodný haplotyp

70 Některé haplotypy jsou mnohem častější, jiné vzácné Většina z 3x10 7 kombinací (haplotypů) nebyla nikdy nalezena Existují významné etnické distribuce haplotypů (rozdíly mezi etniky)

71 má multifaktoriální etiologii např. otisky prstů 4) Morfologický polymorfismus


Stáhnout ppt "Genetický polymorfismus. Řecky morphos = tvar polymorfní = vícetvarý, mnohotvárný."

Podobné prezentace


Reklamy Google