Prevence a možnosti léčby geneticky podmíněných vad

• Zdravý životní styl, vyhýbání se teratogenům před otěhotněním a v době těhotenstí i mutageny

• Prenatální vyšetření

• léčba

  • vpravení zdravého genu do nespecifického lokusu–nahradí nefunkční gen

  • v procesu homologií rekombinace se vyřadí nefunkční gen a normální gen se dostane na jeho místo v genomu

  • nefunkční gen bude možné opravit pomocí selektivní reverzní mutace, která vrátí genu jeho běžnou funkci

  • bude možné regulovat spínání a vypínání přepisu nestandardního genu

14. Vazba, marker, využití vazby pro diagnostiku

Vazba

• genech uložených na 1 chromozomu říkáme, že jsou spolu v genové vazbě. Podle Mendelova zákona o nezávislé kombinovatelnosti alel se dva různé geny dědí nezávisle na sobě. To ovšem zcela platí pouze o genech uložených na různých chromosomech. Geny, uložené na jednom chromosomu, by se tedy měly dědit společně. Ani to však nemusí být pravda - díky procesu zvanému crossing-over. Jde o proces vzájemné rekombinace některých genů navzájem mezi párem homologních chromosomů během meiózy. Pravděpodobnost, se kterou proběhne crossing-over tak, aby se dva různé geny z jednoho chromosomu přenesly nezávisle na sobě, označujeme jako sílu genové vazby.

• v rámci jednoho chromosomu jsou geny uspořádány lineárně

• mezi jednotlivými geny téhož chromosomu tedy existuje vazba – celá jejich sada (vazbová skupina) migruje do nově vznikajících gamet – celé chromosomy se dostanou do konkrétní gamety

• ale protože existuje crossing-over, může během meiózy nastat výměna úseků DNA mezi homologními (maternálními a paternálními) chromosomy - rekombinace

• frekvence crossing-overů závisí na mapové vzdálenosti

• Vazba úplná, neúplná, volná kombinovatelnost

Marker

• Genetický marker je známá sekvence DNA, která může být jednoduše identifikována.

• Lze jej popsat jako jistý druh variace, způsobený mutací či pozměněním původní sekvence, který se sleduje na předem daném místě.

• Genetickým markerem může být krátká sekvence DNA, například úsek DNA se změnou jednoho páru bazí (SNP marker), případně delší repetitivní úsek, zvaný mikrosatelit.

• Typem markeru může být RFLP

• Využití - Genetické markery lze využít ke studiu dědičných chorob, případně k hledání jejich příčin (například mutace genu, která má za následek tvorbu defektního proteinu). Známý je fakt, že úseky DNA ležící na chromozómu blízko sebe se přenášejí na potomstvo společně (říkáme, že jsou ve vazbě). Tato vlastnost umožňuje využít markery pro stanovení přesnosti přenosu dědičné informace genu, který nebyl dosud přesně lokalizován.

• RFLP - Polymorfismus délky restrikčních fragmentů (RFLP – restriction fragment length polymorphism) je označení pro jev, při němž se po rozstříhání několika vzorků DNA od různých jedinců pomocí zvláštních enzymů projeví rozdíly v délce takto vzniklých DNA restrikčních fragmentů. Vzniklý polymorfismus je způsoben rozdíly ve stavbě těchto řetězců DNA, na což citlivě reagují štípací enzymy (konkrétně tzv. restrikční endonukleázy).

• RFLP má praktické využití v postupech, které zjišťují genetické rozdíly mezi několika jedinci jednoho druhu. Konkrétně se používá k prenatálním testům na srpkovou anémii. Podobné metody někdy využívá také genetická daktyloskopie určená k zjišťování identity osob.

RNA, stavba, typy, funkce

viz výše ot. č. 6

Syndromy podmíněné aneuplodií chromozomů

Výše ot. č. 11 +

Turnerův syndrom 45,X, Klinefelterův syndrom XXY, Syndrom XXX, Syndrom XYY

15. Restrikční endonukleázy, využití

• bakteriální enzym, který štěpí DNA v místě přesně určeném pořadím bazí. Bakterie jej využívají k obraně proti virům viz restrikce, široké je využití v molekulární biologii restrikce2; endo-; nukleáza

Genové mutace, typy a manifestace

• Probíhají na úrovni vlákna DNA. V následujícím přehledu budeme uvažovat, že k mutaci došlo v kódujícím úseku DNA, abychom mohli lépe demonstrovat možné vlivy této mutace na proteosyntézu.

• Z hlediska vlivu na proteosyntézu rozlišujeme:

• Mutace neměníci smysl (samesense, silent mutation), které těží z degenerace genetického kódu (viz kapitola translace), kdy je i přes mutaci zařazena stejná aminokyselina. Jsou způsobeny substitucemi na třetí pozici kodonu.

• Mutace měnící smysl (missense mutation), které mění smysl polypeptidového vlákna. Jsou způsobeny zejména takovými substitucemi, které způsobí zařazení odlišné aminokyseliny při proteosyntéze.

• Nesmyslné mutace (nonsense mutation), které zapříčiní vznik předčasného terminačního kodonu v sekvenci DNA. Syntéza takového polypeptidu paki není dokončena a výsledkem je zcela nefunkční protein. Tyto mutace jsou způsobeny delecí nebo inzercí určitého množství bází, pokud nejde o 3n násobek.

• Mechanismy:

• Adice (inzerce)

• Zařazení jednoho nebo více nadbytečných nukleotidových párů. Pokud je zařazen takový počet nukleotidů, který není celočíselným násobkem 3 (3n), potom dojde k posunu čtecího rámce (tzv. frameshift mutation) a následně k syntetizování zcela odlišného polypeptidu nebo dokonce k předčasnému ukončení proteosyntézy vznikem terminačního kodonu. Zařazení 3n nukleotidů prodlužuje polypeptidový řetězec o n aminokyselin podle inzertované sekvence.

• Delece

• Jde o ztrátu jednoho nebo více nukleotidů původní sekvence. Účinek je podobný jako u adicí, pouze místo prodloužení polypeptidového řetězce dochází ke zkracování.

• Substituce

• Substituce je náhrada báze původní sekvence bází jinou. Pokud jde o záměnu purinové báze za purinovou bázi, nebo o záměnu pyrimidinové báze za pyrimidinovou bázi - pak je tato substituce označena jako transice. Záměna purinové báze za bázi pyrimidinovou nebo naopak se označuje jako transverse. Následeky substituce mohou být různé, podle toho, na které pozici kodonu k substituci došlo.