Ochrana rostlinného a živočišného genofondu prof. Ing. Václav Řehout, CSc.

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Gen - vloha Úsek molekuly DNA kódující určitý znak, vlastnost, funkci Úsek molekuly DNA kódující informaci pro syntézu konkrétního genového produktu, který řídí vznik daného znaku GEN GENOVÝ PRODUKT (enzym) ZNAK

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Alela Forma existence genu Genotyp Sestava alel na konkrétním lokusu Soubor všech alel u konkrétního jedince Homozygot, heterozygot Jedinec nesoucí na svých chromozomech stejnou, nebo různou sestavu alel

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Genom Soubor všech genů (alel) v jedné haploidní sadě Soubor všech genů v gametě (pohlavní buňce) U prokaryont (bakterie, viry) soubor všech genů buňky

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Souhrn všech genů (alel), ze kterých se skládají genotypy všech příslušníků určité populace Souhrn všech variant genů (alel) vyskytujících se v populaci Bývá označován též jako genový rozsah Čím je rozsah větší, širší, tím je větší genetická proměnlivost dané populace

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Snižování počtu jedinců v populaci zužuje rozsah genofondu Šíře genofondu není stabilní veličinou, v průběhu evoluce se mění Faktorem ovlivňující šíři genofondu jsou: 1. mutace – vznik nových variant genu (alel) 2. migrace – odchod (příchod) jedinců z populace 3. selekce – vyřazování jedinců z populace

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Genofond – genový rozsah Populace 1 Populace 2 mějme jednoduchý mikro- organismus s 10ti geny mějme jednoduchý mikro- organismus s 10ti geny dva geny se vyskytují pouze v jedné variantě pět genů se vyskytuje pouze v jedné variantě tři geny se vyskytují pouze ve dvou variantách zbývajících pět genů se vy- skytuje ve třech variantách zbývajících pět genů se vy- skytuje ve třech variantách rozsah genofondu je 15 různých variant rozsah genofondu představuje 23 různých variant genů

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Z porovnání obou populací vyplývá Genofond populace 1 je bohatší a tím přizpůsobivější měnícím se podmínkám prostředí Zúžení genofondu je u populace 2 došlo snížením velikosti populace negativní selekcí, vymíráním nebo emigrací ... Další porovnání formulujte samostatně.

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Genom prokaryont Veškerý soubor genetického materiálu viru, buňky, jedince nebo druhu prokaryontního organizmu Lidský genom Veškerý soubor genetického materiálu buňky, konkrétního člověka jako biologické jednotky (veškerá genetická informace lidských buněk) L. mitochondriální genom Genetická informace mitochondrií (geny pro tvorbu mitochondriálních proteinů)

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu L. jaderný genom Genetická informace jádra rozložená na 23 chromozomů (je mnohem složitějšího charakteru než mitochondriální) Genový fond (gene pool) Všechny alely nacházející se v genotypech reprodukujících se členů populace z jejichž gamet mohou být dále přenášeny Genetická zátěž populace Souhrn negativních variant genů (alel) způsobujících poruchy dědičného zdraví v populaci ( v populační genetice je dána frekvencí nežádoucích genů, kterými se jednotlivé populace odlišují)

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu ČLENĚNÍ GENOMU Genom prokaryont (nucleoid) Geny prokaryontního jádra Geny plazmidů Genom eukaryont (zoogenom) Geny buněčného jádra Geny mitochondrií Genom eukaryont (fytogenom) Geny buněčného jádra Geny plastidů

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Členění eukaryontní DNA Představuje rozčlenění nukleotidových sekvencí do jednotlivých skupin podle charakteru jejich uspořádání a funkce Nekódující DNA Repetitivní DNA Tandemová opakování Mikrosatelity Minisatelity DNA kódující tRNA a některé histony Jaderná DNA Telomerové repetice Satelitní repetice DNA v jené kopii DNA kódující proteiny SINE short Rozptýlené repetice LINE long

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Poznávání lidského genomu (HUGO) Horní hranice pro spekulaci 100 000 (10-5 mutační rychlost pro gen a generaci) Rok 2000 Reálný prezentovaný počet genů řádově 25 000 tj. 5x více jak bakterie tj. 3 více jak červi tj. 2x více jak moucha nebo jinak porovnáno člověk má: 40% - genů společných s hlístem 60 % - genů společných s drozofilou 90 % - genů společných s myší 99 % - genů společných se šimpanzem

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Členění genofondu Dle pohledu hodnotitele Dle říší Dle stupně chránění

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Dle pohledu hodnotitele Z pohledu genetika soubor všech genů živých organizmů na Zemi Z pohledu agronoma soubor všech zemědělsky využívaných rostlin Z pohledu ekologa soubor všech živých organizmů na Zemi a jejich geny Z pohledu ředitele ŠUNP soubor všech živých organizmů, rostlin i živočichů vyskytujících se v ŠUNAPu

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Dle říší Fytogenofond divoké, plané i kulturní druhy rostlin a jejich pěstované odrůdy Zoogenofond volně žijící i chované druhy živočichů a jejich plemena

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Dle stupně chránění Druhy rostlin a živočichů obecně chráněné Vzácné druhy rostlin a živočichů Chráněné druhy rostlin a živočichů Ohrožené druhy rostlin a živočichů Kriticky ohrožené druhy rostlin a živočichů

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Cíle a význam ochrany genofondu Zabránit jeho zužování Zabránit snížení počtu jedinců v populaci a zúžení genofondu natolik, aby druh neztratil životaschopnost Pro obratlovce se uvádí jako minimální počet 500 volně se křížících párů Zúžení genofondu značně negativně ovlivňuje plasticitu druhu a schopnost přizpůsobovat se měnícím se podmínkám Snižování počtu jedinců v populaci zužuje genofond Činnosti člověka, civilizační faktory vedou k intenzivnímu zužování genofondu až ke ztrátě populací a vymírání druhů

Ochrana rostlinného a živočišného genofondu Schéma genetických pojmů a jejich vztahů