Instudering Genetik - Magnus Lagerberg Homepage

Instudering Genetik
Kursansvariga
Agneta Södergran Genetik
Patrik Diennétz Ekologi
Kort historik över Genetikens landvinningar:
1865
Mendel: infomationen finns kvar i arvsanlagen t.ex en rosa blomma har fortfarande vita
och röda arvsanlag.
1859
Darwin, variationen hörnsten i Darwins teorier men han kunde inte förklara
arvsgången.
1880 talet
Kromosomer iakttas av Fleming, Beneden, Weisman och Strasburger
kromosom eg. Färgkropp
1900
Mendels lagar återupptäcks.
De Wries, Currence Tschermak
1902
Humansjukdomar studeras. Autosomal ressesiv.
Garrod
1903
Mendels lagar binds samman med kromosomer.
Sutton, Boveri
Studier av ärftlighet startas.
1905
Termen Genetik införs
Beteson
1900-1913
Studeras arvsgång, populationsgenetik, HardyWeinbergs lag,
kvantitativa(många)gener, koppling till genkartor, speciella arvsanlag i vissa gener hos
bananflugor och växtförädling
1944
DNA innehåller det genetiska materialet.
Avery, Macload och McCarty
1950
Hoppande gener hos Majs
Barbara McClintoc
Nobelpris 1983
1953
DNA helix
Watson, Crick och Wilkers Nobelpris 1962
Rosalind Franklin deltog i utvecklingsarbetet men avled före prisutdelningen.
1966
Genetiska koden
Nihrenberg, Khovana och Bolley
Nobelpris 1968
1970-1990
Testriktionsenzymer(kemiska saxar)
Rekombinant DNA teknik.
DNA sekvensbestämning (HUGO)
Introner hos eukaryoter
1990
1995
promotor exoner introner
promotorn fungerar som styrmaskin och exonerna innehåller information som via
messengerRNA förs till proteinsyntesen i ribosomerna. Intronerna innehåller
oväsentligt material.
PCR teknik maskin som kopierar upp DNA till stora mängder.
Första tillståndet i USA att göra somatisk(kroppslig) cellterapi på människor. ADA
defekt immunsystem gör att patienter tvingas hållas fullständigt isolerade.
Benmärgstransplantation av ADA T-celler(lymfocyter)
HUGO projektet startas
Nobelpris i utvecklingsgenetik. Vad styr att ospecificerade celler utvecklas till en
organism.
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
1
Lektion nr 1
Celldelningsmekanismer
Mitos sker i somatiska celler
en cell 2n två identiskt lika celler 2n
Meios sker i könsceller
en cell 2n  fyra gameter n
Mendel var matematiker som arbetade med statistik
Meiosen hos föräldrarna ger gameter(könsceller). Gameter kombineras till zygoter nya individer.
Cellcykeln
interfas 
mitos 
interfas
Före syntesen finns det genetiska materialet i DNA-helixen. Vid syntesen delar sig helixen och ger
upphov till två identiska helixar.
kromosom
centromer(här kommer spolen att fästa)
förenklat skrivsätt
syntes
kromatid
kromatid
kromosom
En kromosmo med två kromatider
Karyotyp= beskrivning av en arts kromosomer till antal och utseende
Metacentrisk, centromer i mitten
Accro (=submetacentrisk), centromer förskjuten i någon riktning
Telo, centromer sitter i någon ände.
Människan har 22 kromosomer + x eller y
Den plats på kromosomer som kallas NO, nukleolorganisator kodar för rRNA(ribosomRNA) och är
ett kännetecken för kromosomer.
NO
satelit
Kromosomen är lång, för att delningen skall ske inom rimlig tid finns flera start ställen.
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
2
Mitos i princip 2n = 4
Interfas
Profas
Prometafas
Metafas
Anafas
Telefas
Interfas
metaboliskt aktiv men vilostadie.
kromosomerna förkortas och förtjockas
kärnmembran bryts ned, kärnspole bildas och spoltrådar fäster mot centromer
kärnspolen fullt utbildad, centromer samlas i ekvatorialplanet
centromerna längsdelas, dotterkromosomerna går mot varsin pol
kärnhölje med mittlamell bildas
celldelningen avslutad
Människor
2n=46
diploida kromosomtalet
n= 23
haploida kromosomtalet
Homologa(lika) kromosomer, t.ex ettorna bildar ett homologt kromosompar.
1-22 = autosomer
x och y kromosomer
Kvinnor
2n = 22+22 +x+x
Män
2n = 22+22 +x+y
Genom: en kromosomuppsättning t.ex. 22+x.
Fig 12:5
Meios
Ett homologt kromosompar från en diploid förälder
Replikation ger två homologa par
med systerkromatider
Meios I
Separation till två haploida systerceller
Meios II
Systercromatider separerar till 4 haploida gameter
metacentrisk Accro
Telo
Anafas I
Anafas II
Hancellen ger upphov till 4 gameter via meios.
Honcellen ger upphov till 1 äggcell och 3 spolkroppar via meios. Spolkropparna förtvinar.
Hos en nyfödd flicka finns ca 500 ägg färdiga i Diplotenfasen. När flickan växer upp och menstruerar
fulländas meiosen i metafas2.
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
3
1/9
Mendel hade tillgång till ett helt kloster inklusive munkar för att genomföra sitt stora arbete. Han
använde sig av en ärtväxt. Publicerar sitt arbete 1865 men får ingen uppmärksamhet. Mendel var
platonist han söker svaret på sina hypoteser med hjälp av matematik.
Mendels krav på materialet 1. Väl differentierade egenskaper: kort eller lång
2. Kunna känna igen egenskaper hos avkomman.
3. Bestäm frekvensen och bearbeta materialet statistiskt.
Mendel använde sig av 7 anlagspar se Campbell s 241. Statistiskt är Mendels resultat lite väl
fantastiska ev är de friserade.
Slumpmässig variation:
Dominanta anlag stor bokstav A t.ex rund. Pm frekvensen A och a är likvärdig brukar man ej skriva ut
¼ etc.
A½
a½
A ½ AA ¼
Aa ¼
a½
aA ¼
aa ¼
¾ rund och ¼ kantig
Fenotyp= utseende
Ã
ã
genotyp= den ärftliga sammansättningen tex Aa. I detta fall finns tre typer av genotyper AA, Aa och
aa.
Homozygot t.ex. AA
Heterozygot t.ex. Aa
Mendel använde ett stort material drygt 5000. Av dessa fortsatte han att självbefrukta 565 st av de
runda.
1/3 av dessa hade genotypen AA
AA x AAalla runda
2/3 av dessa hade genotypen Aa
Aa x Aa 3:1 runda och kantiga
Testkorsning för att se vilken genotyp föräldrarna hade.
F1
Aa x aa (testas med ressecivt anlag)
½ Aa och ½ aa
Monohybrid klyvning med dominans (en avkomma med differens)
F2
3Ã : 1ã
Monohybrid korsning med incomplete dominans
intermediärt bägge föräldrarna avspeglas tillsammans i avkomman t.ex. vita och röda föräldrar får
rosa avkomma.
Codominant bägge föräldrarna avspeglas var för sig i avkomman t.ex. röda och vita strimmor hos
avkomman.
P
A1A1 (RÖD ) x A2A2( VIT )
F1
A1A2 rosa
F2
1 A1A1
2 A1A2
1 A2A2
Röd
Rosa
Vit
fig 13:10 Campbell
Monohybrid klyvning med dominans
P
AA x aa
t.ex rund och kantig
Locus: den plats på kromosomen där en gen är belägen.
Alleler: alternativa gener i homologa loci.
A
A
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
4
a
A
heterozygot
homozygot
Människor har ca 70-80 tusen olika gener och lika många alleler.
Multipla alleler: fler än två alternativ. En individ kan endast ha 2 alleler i samma locus men en
population kan ha 40.
ABO systemet
Blodgrupper
man kan ha A, B, AB eller O.
3 st alleler JA, JB och i.
JA och JB dominanta, i ressecivt.
JAJA
JA i
Ã
Blodgrupp A
JBJB
JB i
Ã
BlodgruppB
JAJB
ÃB
Blodgrupp AB
ii
Õ
Blodgrupp O
(ex på multipla alleler)
codominans
Blodtransfusion kan ske enligt pilarna:
AB
B
A
O
Ã
B
ÃB
Õ
Antigen
Antikropp
Man kan få antikroppar för det som man inte har antigener.
Självsterilitets alleler
(ex på multipla alleler)
S5S8
x
S8S9
Pollen med samma alleler som pistillen förmår inte fästa mot märket.
S5
S8
S8
S9 S9S5 S9S8
(varför kan inte S8S5få avkomma? Jo märket är del av moderplantan dvs diploid således kan inget
pollen(haploid) med samma allelnummer som moderplantan fästa mot märket.)
Klöver har ca ett 40 tal alleler inom populationen. Viktigt med många alleler inom populationer för få
alleler ger lite variation det finns därför risk att arten dör ut.
Begreppet vildtyp och dess beteckning +
vildtyp det normala tillståndet för arten i vilt tillstånd.
Hos bananflugan är t.ex röda ögon en vildtyp.
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
5
En mutation kan t.ex vara bruna ögon. Den kallar vi brown och förkortar bw som är recessiv.Bw är
alltså ett locus.Den normala allelen i brown-locus är vildtypsallelen som skrivs bw+ eller bara +.
Ex
bw
bw
+
bw
+
+
Stor bokstav betecknar dominant anlag
Pleiotropi: en gen påverkar flera egenskaper .
Pm=plum
Pm
Pm
+
dör
plommon
Dihybrid klyvning
A B
x
a b
+
+
röd
AABB
aabb
AB
Ab
ab
aB
Hönskamsstencilen:
P
Ärt
rrPP
Pm dominant för färg men recessiv för överlevnad.
a B
A b
(föräldrarna kan ha haft)
(fenotyper)
kolla sid G7 i genetikkompendiet.
x
Rosen
RRpp
valnöt
RrPp
F1
valnöt
RrPp
x
F1 x F1
9 valnöt
3 ärt
3 rosen
1enkel
R-PrrPR-pp
rrpp
Råttstencil
recessiv epestesi
grundgen för färg=C, om C saknas blir rådisen vit.
Stora A för gula band.
Blomfärger ex Klöver
P
Aabb
vit
F1
Röd AaBb
F2
x
aaBB
vit
(måste ha båda dominanta generna för att få färg annars vit)
9 röd + 7 vita
9 A-Bröd
3A-bb
3aaBvita
1aabb
komplementära gener måste vara dominanta annars vit
Polymera faktorer
ex F2
9A-B3A-bb
röd
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
6
3aaB1aabb
dihybrid
trihybrid
tetrahybrid
vit
endast bägge recessiva ger vit
1/16 vit
1/64 vit
1/256 vit
Lab 2/9 vi förbereder mitosstudier av lökrötter
Diabildsvisning av mitos och meios.
Mitos gjort på lökgroddar, på alla prep syns cellväggen. Om den ej syns är det fråga om
meios.
Mitos ekvationsdelning 2n 22n
Interfas
upptar 90% av tiden för cellcykeln, cellen växer och kopierar kromosomer i
förberedelsen inför celldelningen.
Profas
Kromosomerna framträder längsdelade i kromatider, kromosomerna förkortas och
förtjockas(spiraliseras) under hela profasen. Centrosomerna(fästpunkt för spolarna)
börjar dras ifrån varandra. Mot slutet jan kromatider urskiljas i mikroskåp.
Prometafas Kärnhölje och nukleol bryts ned. Kärnspole börjar bildas. Spoltrådarna utgår från
centrosomerna och fäster mot centromererna på kromosomerna. Kromosomerna börjar
samlas vid ekvatorialplanet.
Metafas
Kärnspolen är fullt utbildad (till mattelärare). Centromererna i ekvatorialplanet sk
metafasfatet.
Anafas
Rörelsefasen. Centromererna längsdelade. Kromatiderna har nu varsin centromer och
kan nu kallas kromosomer. Dotterkromosomerna går mot var sin pol.
Telofas
Kromosomerna har nått polerna och börjar luckras upp(ser luddiga ut). Kärnhölje
återbildas och kärnorna rundas av. Kärnspolen försvinner. En mittlamell bildas och
därefter cellväggar.
Interfas
Celldelningen är avslutad och man kan ej längre se kromosomerna.
Meios
Meios I
Interfas
Profas1
Metafas 1
reduktionsdelning hos gräshoppa 2n 4 haploida gameter
separerar de homologa paren
vilostadie i förberedelse inför miosen, kromosomerna kopieras. Två identiska
systerkromatider bildas sammanbundna av centromeren.
pågår under längre tid (flera dagar och upptar 90% av tiden för meiosen) och är mer
komplicerad jämfört med profasen i mitos och dels därför upp i fem underordningar:
1. Leptoten: Kromosomerna framträder som tunna trådar med ansvällningar av olika
storlek sk. kromomerer. Går ej att urskilja i mikroskåpet.
2. Zygoten: Homologa (lika geninnehåll) kromosomer börjar paras ihop vilket sker
exakt.
3. Pachyten: De homologa kromosomerna är nu fullständigt parade så att varje par har
bildat en bivalent. Under hela profas 1 sker en ständig förkortning och förtjockning.
Detta stadie är det första under meiosen som går att urskilja i mikroskåp.
Sen Pachyten: man kan ibland under slutet av pachyten se att var och en av de
parade kromosomerna är uppdelade i kromatider. I detta stadie kan utbyte ske
mellan kromatiderna i det homologa paret sk crossing over. Centriolerna(som håller
i spoltrådarna) separerar.
4. Diploten: Systerkromatiderna är nu tätt parade. De homologa kromosomerna
repellerar varandra men hålls samman av chiasmata.
5. Diakines: Bivalenterna(homologa kromosomparen) är mycket sammandragan och
tjocka. De är utspridda i kärnan som om de repellerade varandra. Svårt att urskilja
enskilda kromatider. Chiasmata förskjutna mot kromosomändarana.
Kärnhölje och nukleol har brutits ned, en kärnspole har utbildats och bivalenterna har
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
7
Anafas 1
Telofas 1
Meios II
Interas II
Profas II
Metafas II
Anafas II
Telofas II
Interfas II
samlats i ekvatorialplanet, metafasplattan. Centromererna i varje bivalent är fästade i
kärnspolen och riktade mot var sin pol sk centromeruppsträckning. Går att se i
mikroskåpet. (kännetecken Algrens bilar eller UFO)
Chiasmata släpper och homologa kromosomer går odelade mot var sin pol.
Kromatidparningen har släppt. Reducering av kromosomtalet. (kännetecken 2 eller 4
armar hos ett djur med 2 par kromosomer). Varje pol har nu en haploid kromosom.
Kromosomerna har nått polerna och despiraliseras. Kärnhölje bildas och kärnorna
avrundas. Nukleoler utbildas Kärnspolen bryts ned. Cellen börjar avsnöras.
sker samtidigt i två olika celler varav vi följer den ena. I princip som mitos.
celldelningen är avslutad kormosomerna är ej längre skönjbara. Cellerna är nu hälften
så stora som vid interfas I.
Kromosomerna framträder. Kromatiderna separerade men hänger ihop i centromeren.
Kromosomerna spiraliseras allt mer. Svår att se i mikroskåp men ser ut som luddiga
spindelarmar.
Kärnhölje och nukleol har brutits ned , en kärnspole har bildats och kromosomerna har
orienterats i metafasplattan. Går att se i mokroskåp.
Centromererna delas och dotterkromosomerna går till var sin pol. (kännetecken 1 eller
2 armar hos ett djur med 2 kromsompar)
Kromosomerna har nått polerna och despiraliseras. Kärnhölje har bildats och kärnorna
rundats av. Nukleoler bildas och kärnspolen bryts ned. Cellen avsnörs. När
celldelningen är klar har fyra haploida celler bildats.
Cellen växer och bildar först en spermatid och sedan en spermatozoa som går att se.
Jämförelse meiosens anafas I och anafas II. Två autosomala kromosomer. I den
telocentriska ligger A-locus och i den metacentriska ena arm ligger B-locus.
A
a
B
b syntes A
a
B
A
Mitos
Anafas
A
a
A
a
B
b
B
Meios
Anafas I
a
b
B
A
A
B B
a
a
b
b
eller A A b
b
b
Meios
Anafas II
b
a
a
B B
A
B
a
b
A
b
a
B
A
B
a
b
A
b
a
B
AB
ab
Ab
aB
Penetrans: (genomslagskraft) frekvensen (uttryckt i %) som uppvisar karaktären hos en viss
genotyp.
Expressivitet: hur mycket av karaktären visar sig.
Ofullständig penetrans: av de som har en speciell genotyp uppvisar inte alla den förväntade
karaktären.
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
8
Kvantitativa gener: Många gener i olika loci påverkar en egenskap. Ex. längd och vikt. Man behöver
oftast använda statistiska metoder när man arbetar med kvantitativt arv.
När en kurva avviker från normalfördelningen kan man ofta misstänka miljöfaktorer.
Hudfärg påverkas av 4-5 gener. Generellt kan barn inte bli mörkare än den mörkaste föräldern.
P1
AABBCCDD
aabbccdd
mörk
vit
F1
AaBbCcDd mulatt
F1F1=F2
1/256
AABBCCDD
1/256
aabbccdd
Kopplade gener, gener i samma kromosom
P
AB

ab
ab
ab
F1
AB
ab
utan överkorsning(eller crossingover eller rekombination)
skulle alla gameter bli AB eller ab.
Vid överkorsning kommer AB och ab att vara vanligast
men Ab och aB kommer att bli vanligare ju längre
avstånd.
Avståndet mäts i cM (centimorgan) frekvens/tot 100=%
Överkorsning förekommer ej hos bananflughanar.
Frekvensen överkorsningar hos män är lägre jmf med
kvinnor.
Ex genkarta med 3 gener a, b och +
2n= antalet gameter (n = antalet gener), 23=8gameter:
ab ab
b+ bc
ac ac
x
x
x
+ + ab
+c bc
++ ac
a-c
ãb
41
b+
89
ã+
5
=9/100
=9%
++
41
+c
89
+c
4
a-b
b-c
a+
9
bc
11
ac
46
= 18/100
= 22/200
+b
9
= 18%
++
11
=11%
++
45
tot
100
200
100
a
c
9
a
+
c
b
11
=20 (borde vara 18)
b
+
Olika skrivsätt för könskromosomer:
XAXA
ab
x
XAY
ab
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
att föredra
9
++
Populations genetik
När man vill bestämma en genetiskt betingad variation. Variationen påverkas av både arv och miljö.
I större populationer råder ofta ej ”samma frekvens” (fifty-fifty) hos gameterna. Dominanta gener
tenderar att bli vanligare.
Ex A = 0,9
a=0,1
obs! Ej kontrollerade korsningar utan frekvensen gameter.
0,9 A
0,1 a
0,9 A 0,81 AA 0,09 a
0,1 a 0,09 Aa
0,01 a
81 homosygota AA
18 heterozygota Aa
1 homozygot aa
Korsbefruktare:
I en stor population med slumpmässig parning är:
Nästan alla individer genetiskt olika.
En hög frekvens heterozygoter bibehålls generation efter generation.
Viktigaste kraven när man studerar populationsgenetik av korsbefruktare:
1. obegränsad populationsstorlek
2. slumpmässig parning.
Antag att vi har genotyperna AA, Aa och aa i frekvenserna 0,49, 0,42 resp 0,09. Vad erhålles i nästa
generation.
gameter
genotyper A
a
0,49 AA
0,49
0,42 Aa
0,21 0,21
0,09 aa
0,09
0,7
0,3
0,7 A
0,3 a
0,7 A
0,49 AA
0,21 Aa
0,3 a
0,21 Aa
0,09 aa
I en ideal population är gen(allel-) och genotypfrekvenser de samma från generation till generation
och följande samband mellan allel och genotypsfrekvens råder:
alleler
frekvens
A
p
a
q
genotyper
AA
p2
Aa
2pq
aa
q2
(p+q)2=1=p2+2pq+q2
En sådan population sägs vara i jämvikt. Hardy Weinbergs lag råder.
3 alleler ger (p+q+r)2
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
10
ex blodgrupp MN
fenotyp
genotyp
ex på obs antal i pop.
gameter frekvens
LM
LN
M M
30 L L
30
M N
20 L L
10
10
50 LNLN
50
=40
=60
p=0,4 q=0,6
M
LMLM
30
MN
LMLN
20
N
LNLN
50
=100
(p+q)2=p2+2pq+q2 = 0,42+20,40,6 + 0,62= 0,33281
Vilket innebär att populationen ej är i jämvikt.
Hur man kan räkna ut antalet heterozygoter Aa när man ej kan avgöra det
på fenotypen.
fenotyp
frekvens
AA och Aa
aa
Ã
ã
4
96
q2= 4/100=0,04q=0,040,5 (=roten ur)
p+q=1  p=1-0,2=0,8
q=0,2
p=0,8
2pqN(tot)=20,80,2=0,32
antalet heterozygoter Aa= 32
AA = p2=0,82 = 0,64
Aa = 2pq=
= 0,32
aa = q2=0,22 = 0.04
Albino
Orsakas av en autosomal recessiv gen aa
frekvens albino i europeiska populationer ca 1/20 000
dvs q2= 1/20 000 q=(1/20000)0,5 =0,007
 p = 1-0,007 = 0.993
Antalet heterozygoter= 2pq= 20.9930.007=0.014
Sverige N= 8106
Albino i Sverige = q2N=(1/20000)8106= 400
Bärare av anlaget= heterozygoter
2pqN=0,0148’106 = ca 11 000
(Kommer våra barnbarnsbarn kommer att ha röda ögon?)
Könskromosombundet arv
Färgblindhet orsakas av en recessiv könsbunden gen a
genotyper(kvinnor):
A
A
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
A
a
a
aa
(män):A
a
11
frekvens
p2
2pq
10000
q2
p
q
10000
600färgblinda
 q=0,06
Antalet färgblinda kvinnor= q2N=0,06210000=36 st (homozygoter)
Blödarsjuka
1/10000 svenska män är blödarsjuk qa =0,0001
qa Nmän=0,00014000000= 400 st blödarsjuka män i Sverige.
Blödarsjuka kvinnor i Sverige: qa2Nkvinnor=0,000124000000=0,04 st förväntade men endast 2 fall har
rapporterats i hela världen.
Bärare av anlaget =heterozygota=2pqNkvinnor=20,0010,999Nkvinnor=800st
Kommer våra barnbarnsbarnbarn att vara blödarsjuka albinos?
Inte enligt Hardy-Weinberg som menar att populationen förhåller sig
konstant över generationerna.
Lab
Vi studerar bananflugor och försöker avgöra hur föräldrarnas genotyp ser ut.
Minnesregler:
1. Hur ser man om det är fråga om ett recessivt eller dominant anlag?
Om F1 honan är avvikande är det ett dominant anlag.
2. Hur kan man avgöra om anlaget är autosomalt eller könsbundet?
X-kromosombundet om olika fenotyper i de reciproka korsningarna.
3. Kan man i F1 avgöra om de avvikande i p generationen var hetero- eller homozygota?
Fler fenotyper tyder på heterozygot, om alla är lika tyder det på homozygot.
4. Om man i F1 får att hälften av hanarna visar den avvikande karaktären, vad var då de avvikande
djurens genotyp i P-generationen? Förutsättning: samma F1resultat i båda reciproka korsningarna.
Om F1 honan avvikande = dominant.
Lika reciproka resultat = autosomalt
Heterozygot P generation
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
12
Föreläsning Molekylär genetik (Sara)
DNA innehåller grundinformation om hur man bygger en organism. (känt från 50-talet)
DNA helixen innehåller:
baser: a, c, g och t.
en sorts ryggrad som hålls samman av fosfat
DNA förekommer i praktiken endast dubbelsträngad, för instabil för att klara ett enkelsträngat
stadium.
På baserna sitter vätebindningar
O
så att endast vissa kombinationer är möjliga
bas-bas
H
O
O
A
T
O
bas-bas
H
O
O
G
H
O
C
O
H
O
bas-bas
O
DNA kan föröka sig, Replikation.
DNA kodar för proteiner som i princip bygger upp en hel organism.
Replikationtranskriptiontranslation
Kopiering överföring  översättning
Prokaryoter utan cellkärna t.ex. bakterier är lätta att studera. Eukaryoter är mycket mer
komplicerade.
Vid replikationen särar enzymer på vätebindningarna. De börjar på ett speciellt ställe: ORI origin of
replikation. I och med att strängarna går åt var sitt håll kan den ena strängen kopieras löpande medan
den andra kopieras en liten bit i taget. Replikationen är semikonservativ en ny sträng byggs samman
med en gammal.
DNA polymeras(enzym) bygger 5 till 3 prim (bas fosfat, bas fosfat)
DNA helixen öppnar sig i DNA gaffeln (DNA fork), ena strängen kommer att kopieras kontinuerligt ,
leading strand och den andra strängen kopieras i små sektioner, obasakrifragment som ligeras(limmas
ihop) med DNA ligas.
Introner: ett slags mellanrum med signalsystem mellan kodad DNA information. Intronernas uppgift
är dels reglerande dels gör introner det möjligt att producera flera proteiner utifrån en kodning sk
exonshuffling. Introner saknas hos prokaryoter.
Exoner innehåller det kodade materialet.
Promotor: igångsättare, signalerar att här kommer en kod.
Transkription: DNA RNA
Prokaryot
eukaryot
promotor
start(ori)
Stop
ena strängen ATGAAACCTCTA
kodande
komplementärTACTTTGGAGAT
mRNA
AUGAAACCUCUA
promotor
B
B
B
exon intron exon intron exon
B
B
B
Hos promotorn finns en transkriptionskontroll sk. repressor.
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
13
Translation: (m)RNAproteinsyntes i ribosomerna.
Ribosomen får information i form av kodon. 1 kodon motsvarar 3 baser. 1 kodon + tRNA kodar för en
aminosyra. Ribosomen fortsätter att plocka upp kodon och tRNA och bygger så småningom upp ett
protein. Fig 16:5
Principen är den samma men något mer komplicerad hos eukaryoter.
Koden transkripteras till ett förstadium till mRNA, pre mRNA.
Pre m RNA processas
1. introner tas bort.
2. Cappning, ett skydd (5`cap)
3. polyadenyering av AAAAAA
Ribosomerna befinner sig utanför cellkärnan och känner igen cappningen.
Translationen sker på samma sätt som för prokaryoter.
Den genetiska koden är universiell.
AUG startsignalen är känslig för mutationer.
Medan proteiner ofta har flera koder för ett och samma protein där sista bokstaven kan variera. Detta
gör proteinsyntesen mindre känslig för mutationer.
Mutationer
kromosomala abberationer t.ex. 3 st nr 21 kromosomerDowns. Strålning kan också skada
kromosomer så att delar lossnar och sen läker ihop på fel plats sk translokation
 ärftlig cancer.
Molekylära mutationer:
baspars utbyte, deletering (tappar bort ett par baser) och leder till
frameshift så att t.ex ATG|ACA| AGC|A läses
TAC| TTC|CGA
Insertion, virus som påverkar DNA eller de radikaler som bildas då
kroppen försöker göra sig av med tungmetaller. T.ex i gener, i
promotorn, i start och stopsekvenser.
Introner kvar efter splitsning frameshift.
Slutsatser från problemlösning 2
Om autosomalt arv blir resultatet det samma i F1 som i reciproka F1 .
Annars könsbundet arv.
Om y bundet arv får endast hanar egenskapen.
Om x-bundet kan både honor och hanar få egenskapen.
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
14
Hur man gör en genkarta:
1.
2.
3.
4.
5.
ex
ställ upp tabeller
studera de fenotyper med lägst frekvens i respektive korsning
kolla hur stor procentandel de utgör av det totala i varje korsning
procenttalet anges i cM (centimorgan) och utgör avståndet.
rita genkartan
a
c
b
+
+
10
+
6,5
16,5
När man skall para ihop möjliga genotyper hos föräldrarna utifrån fenotyper hos avkomman så
studerar man först möjliga genotyper hos avkomman och resonerar sig fram till möjlig genotyp hos
föräldrarna.
4. Korsning av homozygoter
P1
F1
CACAAA x CaCa aa
CACaAa
alla grå
testkorsning av F1 (alltid med recessiv)
CACaAa x CaCa aa
möjliga gameter
CA A
CA a
Caa CACaAa CACaaa
grå
svart
CaA
CaCaAa
vit
Caa
CaCaaa
vit
F1 x F1 (heterozygot korsning) hade lett till 9 grå 3 svarta och 4 vita.
5. Rekombinationsfrekvens = överkorsningar 16 % icke Crossover=84%
P1
RP
rp
F1
RP
RP
===== x ====== 
======
x =====
RP
rp
rp
rp
F2 möjliga gameter
RP 0,48 rp 0,42
Rp 0,08
rP 0,08
RP 0,42 Mörk
Mörk
Mörk
Mörk
rp 0,42 Mörk
Ljus 0,420,42 Ljus 0,420,08 Ljus 0,420,08
Rp 0,08 Mörk
Ljus 0,080,42 Ljus 0,080,08 Mörk
rP 0,08 Mörk
Ljus0.080,42 Mörk
Ljus 0,080,08
1st
0,422
4st
0,420,08
2st
0,08  0,08
tot ljusa 0,3236 mörka = 1-0,3236=0,6764
2
6. Albinos 1/10 000 = q
a. Heterozygoter = Aa =2pq
q=/1/10 000)0,5 = 0,01 p= 0,99
2pq=2(0,010,99)=0,0198
b. Albinos q2N = 1/10 000 550 000=55
Bärare
2pqN= 0,0198550 000=10 890
Ljusa
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
15
7. Ungefär samma som ovan
q2=0,01  q= 0,1 p=0,9
kvinnor q2=0,010,01 106=10 000
män
q= 0,1 0,1 106= 100 000
(Dåliga gener i x-kromosomen är färre jmf med autosomala kromosomer.)
8. Allelfrekvens
a
A
a
AA 300 300
Aa 300 150 150
aa 300
300
tot
450 450
2
AA=p = 300/900=1/3
Aa=2pq= 300/900=1/3
aa= q2= 300/900=1/3
p=0,577
q=0,423
0,5772+2(0,5770,423)+ 0,4232=1 genetisk jämvikt
Man kan räkna ut frekvensen om alla alleler är tydliga. I andra fall gäller endast skattning och kan ej testas med
Hardy Weinbergs lag ty man genomför då ett cirkelbevis.
Elisabeth Haggård föreläsning om genteknik
Läs Genteknik, Ekologi och etik Utgiven av Gentekniknämnden 1997 som på ett kortfattat och enkelt sätt
förklarar diskussionen.
Kolla övningstenta
Instudering: Genetik
Magnus Lagerberg 651 11 64
16