Mutace.

Prezentace na téma: "Mutace."— Transkript prezentace:

1 Mutace

2 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
mutacionismus typy mutací Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

3 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
Mutacionismus (Hugo De Vries, pupalka -polyploidie) typy mutací Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

4 Rozdělení mutací Rozdíl mezi mutací a poškozením DNA
Příčiny vzniku (spontánní, indukované) Mechanismus vzniku (poruchy replikace, poruchy meiosy…) Vliv na biologickou zdatnost (výhodné, nevýhodné…) Fyzická podstata (delece, inserce…)

5 Párování obvyklých tautomerů Párování vzácnějších tautomerů
thymin adenin guanin thymin (enol) cytosin guanin adenin (imino) cytosin

6 Rozdělení mutací Rozdíl mezi mutací a poškozením DNA
Příčiny vzniku (spontánní, indukované) Mechanismus vzniku (poruchy replikace, poruchy meiosy…) Vliv na biologickou zdatnost (výhodné, nevýhodné…) Fyzická podstata (delece, inserce…)

7 Fyzická podstata Bodové Řetězcové substituce, inserce delece
transice, transverse záměnové, synonymní, nesmyslné Řetězcové inserce, duplikace, delece, translokace, inverse

8 Role inversí při speciaci
b c d e f g a b f e d c g a b c d e f g b a f e d c g a b c d e f b a g c d e f g b) a b c d e f g b a f e d c g a b c d e f g g c d e f b a g c d e f g a b c d e f b a

9 Fyzická podstata Bodové Řetězcové Chromosomové Genomové
substituce, inserce delece transice, transverse záměnové, synonymní, nesmyslné Řetězcové inserce, duplikace, delece, translokace, inverse Chromosomové Genomové aneuploidie, monosomik, trizomik, polyploidie, autopolyploidizace, alopolyploidizace

10 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací Mutacionismus (adaptace vs „adoptace“) Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

11 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací mutacionismus Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

12 Nenáhodnost mutací Horká místa Závislost na umístění v genomu
rozdíly ve frekvenci vzniku mutací rozdíly v pravděpodobnosti fixace Závislost na umístění v genomu kontinuálně a diskontinuálně replikovaný řetězec (5’->3’, Okazakiho fragmenty) plus a mínus řetězec poloha nukleosomů

13 Frekvence mutací změny ve frekvenci mutací v čase
závislost na vnějších podmínkách (SOS reakce) pohlavní rozdíly ve frekvenci mutací Hypotézy pokusných králíků a odpadkového koše role mutátorů evoluční optimalizace frekvence mutací

14 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací mutacionismus Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

15 Replikovací test

16 Fluktuační test

17 Výsledek fluktuačního testu

18 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací mutacionismus Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsovské mutace (John Cairns, laktáza) cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

19 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací mutacionismus Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace (Trypanosoma, Leishmania, protilátky) Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

20 Zrání afinity protilátek
B Y F T Y T MHC II TCR IgM antigen peptid T-lymfocyt B-lymfocyt F-D buňka F F F Y Y Y Y Y Y B Y B Y Y B Y Y Y B Y Y Y Y Y Y Y Y B T B Y Y Y Y Y Y Y Y T T B T B Y Y Y Y Y Y Y Y Y B T T B T Y Y Y Y Y Y Y Y B Y B Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y B B B Y Y Y Y B Y Y Y Y

21 Zrání afinity protilátek II
mutageneze mutageneze transkripce transkripce translace translace reparace replikace mutageneze mutageneze reparace replikace reparace replikace

22 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací mutacionismus Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

23 Dědění získaných vlastností u organismů bez Weismannovské bariery

24 Dědění získaných vlastností
transplantace ♀ ♂ tolerizování transplantace ♀ ♂ transplantace

25 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací mutacionismus Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

26 Obsah Mutace jakožto zdroj evolučních novinek
typy mutací mutacionismus Nenáhodnost mutací co do místa, času a frekvence Nenáhodnost co do směru fluktuační test Cairnsonovské mutace cílené mutace Bariery lamarckistické evoluce zpětný tok informace od proteinů k DNA weismannovská bariera epigeneze Makromutace

27

28 Závěry Mutace jsou na úrovni druhu zdrojem evolučních novinek
Mutace nejsou náhodné co do místa, času a frekvence vzniku Mutace jsou náhodné co do svého směru Existují specifické mechanismy umožňující organismu mutovat cíleně Ani cílené mutace by nestačily pro fungování lamarckistické evoluce Makromutace mají zřejmě jen malý význam v evoluci adaptivních vlastností