Лекция Генотип как система взаимодействующих генов. Виды взаимодействия генов. Регуляция экспрессии генов у про- и эукариот



Дата25.06.2017
өлшемі445 b.
түріЛекция


Лекция 6.

  • 1. Генотип как система взаимодействующих генов.

  • 2. Виды взаимодействия генов. 3. Регуляция экспрессии генов у про- и эукариот.


Продолжаем тему геном-генотип Генотип – совокупность всех генов организма (в диплоидном наборе)



Генотип также можно определить как систему взаимодействующих генов,



Виды взаимодействия генов в генотипе



Гены

  • аллельные

  • Лежат в одинаковых локусах гомологичных хромосом и отвечают за один признак

  • Обозначаются (обычно) одинаковыми буквами латинского алфавита



1. Виды взаимодействия аллельных генов

  • Полное доминирование

  • Неполное доминирование (промежуточное наследование)

  • Кодоминирование

  • Аллельное исключение

  • Межаллельная комплементация



Полное доминирование



Примеры:

  • Карие глаза доминируют над голубыми

  • Группы крови А и В доминируют над О

  • Резус + над резус –

  • Пигментация над альбинизмом

  • Синдром Марфана над нормой и т.д.



Неполное доминирование

  • Доминантный аллель не полностью подавляет рецессивный, гетерозиготы имеют промежуточный фенотип.



Примеры:

  • Цветки ночной красавицы

  • Серповидно-клеточная анемия (у гетерозигот легкая форма болезни)

  • Цвет кожи



Кодоминирование

  • Оба аллеля вместе проявляются в фенотипе



Пример:

  • Группа крови АВ – оба аллеля экспрессируются



Аллельное исключение

  • В одних клетках тела доминирует один аллель, в других – другой. (организм имеет мозаичный фенотип)





Межаллельная комплементация – редкий вид взаимодействия

  • Наблюдается у генов, кодирующих белки с четвертичной структурой, т.е. состоящие из нескольких субъединиц, и определяется их пространственной конфигурацией.

  • Пусть аллель А – норма, а и а’ – разные мутации



Пример

  • У дрожжей, бактерий, дрозофилы изучен хорошо

  • У человека мало изучен, возможно, гетерозиготы по гемоглобину С и S имеют более легкую форму анемии, чем гомозиготы СС или SS



2. Виды взаимодействия неаллельных генов

  • Комплементарность

  • Эпистаз

  • Полимерия

  • Эффект положения

  • Модифицирующее действие



Комплементарность

  • Два доминантных аллеля из разных пар вместе дают новый признак



Пример



Еще пример комплементарности



Эпистаз – неаллельный ген подавляет гены из другой пары



Пример рецессивного эпистаза: Бомбейский феномен



Еще примеры рецессивного эпистаза

  • Рецессивный ген альбинизма не дает проявиться полимерным генам пигментации



Полимерия - несколько генов вместе отвечают за один признак (количественный)

  • Признак выражен тем сильнее, чем больше доминантных аллелей в генотипе. Аллели обозначаются одинаковыми буквами, но с индексом, например: А1А1а2а2А3А3А3А4



Пример:

  • Рост

  • Цвет кожи



Модифицирующее действие – другие неаллельные гены лишь слегка меняют проявление данного гена



Примеры:



Эффект положения – активность гена зависит от ближайших соседей по хромосоме – чем они активнее, тем ген активнее. Примеры – изменения активности при генов при транслокациях



Регуляция экспрессии генов



Гены



Регуляция

  • Позитивная (индукция)



Рассмотрим это на простейшем примере – лактозном опероне кишечной палочки



При наличии глюкозы гены Z, Y и А не транскрибируются



Когда вся глюкоза съедена, включаются гены Z, Y и А. Лактоза выступает индуктором



Когда вся глюкоза съедена, включаются гены Z, Y и А. Лактоза выступает индуктором



Белки-ферменты Z, Y и А расщепляют и переваривают лактозу.



Когда вся лактоза съедена, репрессор вновь связывается с оператором – транскрипция прекращается.



Регуляция экспрессии генов у эукариот сложнее. Может происходить на всех этапах синтеза белка. Можно выделить 5 уровней регуляции.



1. Число копий гена



1. Изменение числа копий гена

  • Увеличение – амплификация. Например у заботливых мам – амфибий – синтезируются дополнительные копии генов рРНК.



2. Транскрипция



2. Регуляция транскрипции

  • Энхансеры – усилители – включают и усиливают транскрипцию



Часто в роли регуляторов транскрипции выступают гормоны



3. Процессинг РНК



3. Регуляция процессинга РНК

  • Альтернативный сплайсинг



Альтернативный сплайсинг приводит к появлению изоформ белков



Примеры альтернативного сплайсинга:

  • Белок, кодирующий слуховой рецептор может давать более 500 различных вариантов РНК

  • Вирус СПИДа образует более 40 вариантов РНК из одной пре-РНК

  • Две формы белка, кодируемого геном дистрофина: один функционирует в мышцах, другой в мозге





Пример редактирования РНК



4. Трансляция



4. Регуляция трансляции

  • Путем удлинения времени жизни мРНК

  • Пример: гормон пролактин удлиняет время жизни мРНК для казеина, основного белка молока, в 77 раз. А, значит, каждая мРНК может дать в 77 раз больше белка в ходе трансляции



5. Процессинг белка



5. Регуляция процессинга белка



Этапы процессинга коллагена





Разные варианты процессинга коллагена дают большое многообразие форм этого белка. Часть из них – патологические. Например, синдром Эллерса-Данлоса (описано несколько типов синдрома).



Синдром Эллерса-Данлоса



Встречается не только у людей







Все, спасибо за внимание!



Каталог: fileadmin -> rsmu -> img
img -> Тематический план практических занятий по патологической анатомии в весеннем семестре 2010-2011 учебного года
img -> Местная анестезия
img -> Тесты Интенсивность поражения кариесом определяется индексом
img -> Вопросы к экзамену профильный раздел (для стоматологического факультета). Органы ротовой полости. Полость рта
img -> «Физические процессы, происходящие в тканях организма под воздействием электрическими токами и электромагнитными полями»
img -> Вопросы к тестовому контролю по ревматологии


Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет