Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Epigenetika člověka Marie Černá Přednáška No 426-D.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Epigenetika člověka Marie Černá Přednáška No 426-D."— Transkript prezentace:

1 Epigenetika člověka Marie Černá Přednáška No 426-D

2 Interakce prostředí a genotypu pool genů 1 pool genů 2 pool genů 3 pool genů 4 pool genů 5 vnější faktor 1 vnější faktor 2 vnější faktor 3 vnější faktor 4 vnější faktor 5 epigenetické modifikace

3 Epigenetické modifikace - umožňují interakci okolního prostředí s identickými genotypy a vytváření tak jejich nejrůznějších fenotypů - modifikace genové exprese, které se netýkají nukleotidových změn - mohou být dědičné

4 Metastabilní epialely - identické alely, které jsou variabilně exprimovány v důsledku epigenetických modifikací, které jsou navozeny během života - mohou být dědičné

5 Epigenetické modifikace mění hladinu genové exprese Vliv prostředí: - In utero - Ex utero

6 Epigenetické modifikace mění hladinu genové exprese Závisejí na - prostředí (vnitřní + vnější) - věku - pohlaví

7 Epigenetické modifikace - genom je otevřená soustava s biologickými hodinami období časného těhotenství období středního těhotenství období pozdního těhotenství časné postnatální období (do 3 let) období puberty (u ♀ o 2 roky dříve) období výměny modů (30-40 lety)

8 Reik W, Dean W, Walter J, 2001, Science, 293, 1089-1093, Epigenetic reprogramming in mammalian development.

9 Epigenetické modifikace u monozygotních dvojčat Fraga et al., 2005, PNAS, 102, 10604-10609 u 65% párů identické u 35% párů rozdílné korelace s věkem a s dobou strávenou společně

10 DNA metylace Histonová modifikace RNA interference Epigenetické modifikace

11 Chromozomální poziční efekty Polycomb a Trithorax komplexy Priony a prionu-podobné fenomény

12

13 Inaktivace genové exprese heterochromatin – closed chromatin DNA metylace CpG ostrůvků Histonové modifikace - deacetylace (H3K9) - metylace (H3K9, H3K27, H4K20) - sumoylace - ubikvitinace

14 Aktivace genové exprese euchromatin – open chromatin DNA hypometylace CpG ostrůvků Histonové modifikace - acetylace (H3K9) - metylace (H3K4, H3K36, H3K79) - fosforylace - ubikvitinace

15 Mechanismus DNA metylace Účast proteinových komplexů: DNA metyltransferasy (DNMT) - DNMT 1 – uchování metylace - DNMT 3A+3B – de novo metylace Metyl-CpG-vazebný protein (MeCP)

16 DNA metylace CpG ostrůvků

17 Mechanismus modifikace histonů Účast proteinových komplexů: histon acetyltransferasy (HAT) histon deacetylasy (HDAC) histon metyltransferasy (HMT) histon demetylasy (LSD)

18 DNA-histonové modifikace

19 Dietní metylový doplněk

20 RNA interference přirozený proces utlumování genové exprese, na úrovni translace nebo transkripce, pomocí nekódujících RNA: 1)krátké RNA – získané štěpením dvouvláknové RNA (dsRNA) 2)dlouhé RNA (> 200 nukleotidů)

21 Cíle RNA interference krátké RNA: inaktivace RNA virů inaktivace RNA mobilních elementů (transposonů) dlouhé RNA: inaktivace X chromosomu

22 Mechanismus RNA interference Účast proteinových komplexů: Dicer s RNasovou aktivitou RISC (RNA-induced silencing complex) RITS (RNA-induced transcriptional silencing) PIWI proteins

23 krátké RNA 1)micro RNA (miRNA) 2)short interfering RNA (siRNA) 3)Piwi-interacting RNA (piRNA) krátké RNA (v cytoplasmě) x malé RNA (v jádře a jadérku)

24 micro RNA (miRNA) 21-23 nukleotidů Endogenní Váže se na RISC Rozeznává částečně komplementární sekvence v 3’-UTR (nepřekládané oblasti) Inhibuje proces translace vazbou na cílovou mRNA

25 short interfering RNA (siRNA) 20-25 nukleotidů Exogenní Váže se na RISC i RITS (modifikace chromatinu) Rozeznává zcela komplementární sekvence v kódující oblasti Iniciuje štěpení a degradaci mRNA

26 Piwi-interacting RNA (piRNA) 27-30 nukleotidů Exogenní Váže se na PIWI proteiny Ovlivňuje epigenetickou regulaci Kontroluje utlumení transposonů

27 Význam pro diagnózu Hledání specifických miRNA v krvi a moči pacientů s cílem získat biomarkery pro diagnostiku a posouzení progrese choroby (nádory) U člověka bylo popsáno ≈ 2 500 miRNA.

28 Chromozomální poziční efekty Izolátory – sekvence podél DNA, které přitahují jednotlivé proteiny (protein CTCF) s cílem zabránit distálním enhancerům aktivovat nebo umlčovat geny funkce izolátorů: - stanovit hranice regulačních domén - modifikovat chromatinovou strukturu - ovlivnit organizaci jádra

29 Polycomb a Trithorax komplexy udržují a věrně propagují expresní status (aktivní či umlčený) homeotických genů, HOX genů, během celého vývoje na základě opačně působících aktivit: - umlčení skrz trimetylaci H3K27 pomocí Polycomb komplexů - aktivaci skrz trimetylaci H3K4 pomocí Trithorax komplexů

30 Priony a prionu-podobné fenomény Auto-regulační smyčka – schopná udržovat trvalé buněčné vlastnosti strukturální dědičnost – věrná reprodukce struktury produkované z proteinů regulační dědičnost – transgenerační pokračování zavedené funkce proteinů, významně ovlivněná prostředím

31 Význam v etiologii nádorů

32 Epigenetika Prostředí Exprese Genom Fyziologie Choroba Terapie Význam v terapii

33 Definice živé soustavy a života Život je specifická organizace látek, energie a informace velmi složitá otevřená soustava s vysokým stupněm uspořádanosti se schopností reprodukce se schopností vývoje (evoluce)


Stáhnout ppt "Epigenetika člověka Marie Černá Přednáška No 426-D."

Podobné prezentace


Reklamy Google