*Selgroogsete evolutsioonis toimunud ürgsed tetraploidiseerumise kahe duplitseerumise tagajärjel (2R hüpotees, Ohno 1993). Paljud Drosophilageenid ja geeniklastrid esinevad selgroogsetel 3-4 ekvivalentse klastrina (Hox, MHC jne.). *Selgroogsetel umbes 2x rohkem geen kui selgrootutel. Seletatav pseudogeenide tekke ja deletsioonidega. Duplikatsioon toimus umbes 450 ja 550 milj a. tagasi Imetajate genoomi evolutsioonis on toimunud palju kromosomaalseid ümberkorraldusi. *Segmentaalsed duplikatsioonid on järjestuste (1-100 Mb) ülekanne genoomi ühest regioonist teise (umbes 5% inimgenoomist duplikatsioonid). Nii intra-kui ka interkromosomaalsed. ·Sagedased inversioonid, harvemad translokatsioonid, muutuda võib ka tsentromeerida asukoht InimeseY kromosoom- *Paljud X-seoselised geenid omavad inaktiivseid homolooge Y, enamik on deleteerunud täielikult. *Kordusjärjestuste amplifikatsioon ja lisandumine autosoomidest on arvatavasti päästnud inimese Y kromosoomi. *Mõnedel
NB! Ekspressioon on sageli koe-, soo-ja ajaspetsiifiline! Ka imprinting! Genoomi kompleksust saab defineerida temas peituva informatsioonihulga kaudu. Ei korreleeru otseselt genoomi suurusega. Fülogeneesi käigus muutub genoomide arhitektuur, kasvab kompleksus. *Fundamentaalsed küsimused: 1.Kuidas tekib genoomide kompleksus arvestades ehitusblokkide (geenide) limiteeritud olemasolu? 2.Millistel molekulaarsetel sarnasustel põhineb elu? 3.Mis teeb liigi ja isendi unikaalseks? *Intrageensed duplikatsioonid võimaldavad pikendada kodeerivaid alasi ja nende keerukust. *Intergeensed rekombinatsioonid võimaldavad valgudomäänide uuenevat kombinatoorikat.
ei ole võimalik ühtegi osa identifitseerida Peritsentriline heterokromatiinne variatsioon kromosoomides ChrY, Chr9 ja Chr15 Satelliitregioonide variandid akrotsentrilistes kromosoomides • • Segmentaalsed duplikatsiooonid: definitsioon, põhiomadused, rikastatus ja jaotuvus genoomis (intra- ja interkromosomaalsed), ebastabiilsus, olulisus eukarüootsete genoomide evolutsioonis. • Segmentaalsed duplikatsioonid on järjestuste ülekanne genoomi ühest regioonist teise. Segmentaalsed duplikatsioonid on DNA segmendid, millel on peaaegu identne järjestus. Segmentaalsed duplikatsioonid on kromosoomi-spetsiifilised madala koopiaarvuga kordused (LCR), duplikonid, millel on suur homoloogia. Segmentaalsed duplikatsioonid on kas peritsentromeetrsed (peamiselt interkromosomaalsed), subtelomeersed (nii inter- kui intrakromosomaalsed) või interstitsiaalne (kromosoomi
meioosi kromosoomide mikroskoopilisel uurimisel.Krom osoommutatsioo niga võib mõni kromosoomlõik kaduma minna või mitmekordistuda. Muutuda võib ka geenide kromosoomisise ne järjestus või asukoht. Kromosoomi mutatsioonide tüübid: Kromosoommutatsiooniks (KM) loetakse geenide ümberpaiknemist kromosoomisiseselt või kromosoomidevaheliselt või mõne geeni kromosoomist väljalangemist. KM-e on nelja tüüpi: a) deletsioonid ehk kaod: b) duplikatsioonid e. kahekordistumised c) inversioonid e. ümberpöördumised; d) translokatsioonid e. ümberpaiknemised. Kromosoommutatsiooniks on ka kromosoomide normaalse arvu muutumine, kusjuures kromosoomide sisene struktuur võib jääda muutumatuks.
(1)Tekivad peamiselt replikatsiooni käigus(2)Mutatsiooni tulemusena võivad tekkida uued alleelid; (1)nukleotiidide juurdetulekul(2)nuk. Kadumisel(3) nuk. Vahetumisel. Geenmut. Kaasnevad: Morfoloogilised muutused(Sõrmede arv, naha struktuur) Kromosoommutatsioonid: on kromosoomide strktuuri muutused- mõni lõik kaob või mitmekordistub, muutub järjestus või asukoht . tekivad:mitoosis, meioosis, mutatsioonitüüpideks on:translokatsioonid( ümbrpaiknemine), deletsioonid(väljalangemine), duplikatsioonid(kahekordistumine),inversioonid(järjestuse muutus). Geenmutatsioonid on genoomi korduse muutused või üksiku kromosooni kordistumine. (kromosoomiarv muutub kogu kromosoomustiku osas korraga. Nt polüploidia taimedel) ( üksikute kromosoomide arvu muutumine , nt downi sündroom). Teivad:- mitoosi ja meioosi häirete tõttu. Mutant: organism, kellel on mutatsioon. (nt, inimestel kellel on nägude mehed Mehhikos, kääbuskasv).
Punktmutatsioonid kujutavad endast kas DNA (RNA) nukleotiidide: asendumist, väljalangemist või lisandumist. 2. Kromosoommutatsioonide tüübid Kromosoommutatsiooniks (KM) loetakse kromosoomide pikkuse ja struktuuri muutusi, mis on nähtavad valgusmikroskoobis. Võib toimuda ümberpaiknemist kromosoomisiseselt või kromosoomidevaheliselt või mõne geeni kromosoomist väljalangemist. KM-e on nelja tüüpi: a) deletsioonid ehk kaod: b) duplikatsioonid e. kahekordistumised c) inversioonid e. ümberpöördumised; d) translokatsioonid e. ümberpaiknemised (kromosoomide vahel). TERMINID: Geeni- e. punktmutatsioonid...............................2 Mutatsiooniline muutlikkus................................2 Generatiivsed mutatsioonid.................................2 pärilik..................................................................1 Genoommutatsioonid........................
tekkeni. 21. Geenide evolutsioon. Geenide evolutsioon genoomi piires: Genoomi kompleksust saab defineerida temas peituva informatsioonihulga kaudu. Ei korreleeru otseselt genoomi suurusega. Fülogeneesi käigus muutub genoomide arhitektuur, kasvab kompleksus, Fundamentaalsed küsimused: Kuidas tekib genoomide kompleksus arvestades ehitusblokkide (geenide) limiteeritud olemasolu? Millistel molekulaarsetel sarnasustel põhineb elu? Mis teeb liigi ja isendi unikaalseks? Intrageensed duplikatsioonid võimaldavad pikendada kodeerivaid alasid ja nende keerukust. Intergeensed rekombinatsioonid võimaldavad valgudomäänide uuenevat kombinatoorikat. Komplekssete geenide areng: Tänapäevastes geenides sageli jäljed intrageensetest või üksikute eksonite duplikatsioonidest (10% inimgeenidest). Viivad evolutsiooni lähtematerjali tekkeni, Tekivad ebavõrdse ristsiirde või õdekromatiidide vahetuse tagajärjel. Raaminihet välditakse sümmeetriliste eksonite vahetuse abil,
Üks vanematest on Huntingtoni tõves, siis on see ka lapsel. Üks vanematest on lühinägelik, on ka laps lühinägelik. AR- Vanaema või vanaisa on haiged, siis on ka lapselapsed haiged. XD- XR- Y-liiteline- 13. Mutatsioonide tüübid, kromosoommutatsioonide tüübid Mutatsioonide tüübid Geenmutatsioonid, kromosoommutatsioonid, genoommutatsioonid Kromosoommutatsioonide tüübid Deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid, translokatsioonid 14. Osata nimetada 5 tunnust, mis võib viidata pärilikule haigusele Esineb suguvõsa liikmetel, muutused on mitmes elundis, algab lapsepõlves ja kestab kogu elu, aeglane areng, viljatus. 15. Teada geneetilise haigusega patsiendiga suhtlemise peamiseid põhimõtteid Ausus, teadlikkus haigusest, otsuste tegemisel ei suunata patsienti, konfidentsiaalsus, ettevaatlikkus välimusest rääkimisel. 16. Kuidas tuvastatakse kromosoomianomaaliaid?
evolutsiooni lihtsalt ja süsteemselt. Kui võrdleme inimese ja simpansi geneetilist materjali, leiame tõepoolest, et peaaegu 99 juhul 100st on võrreldavad lõigud sarnased. Aga see meetod jätab kõrvale palju teadmisi, mida on genoomi evolutsiooni kohta viimase veerandsajandi jooksul õpitud. Geneetilise materjali muutumine on palju keerulisem, kui mõni aeg tagasi arvati. Geneetilise materjali aluseks olevate nukleotiidide kustumised (deletsioonid), kordumised (duplikatsioonid ) ning ümberpaiknemised tekitavad ka lähedalt seotud genoomides suuri erinevusi. Seega, kui mõõta nukleotiidide sarnasust inimese ja simpansi vastavates genoomi osades, on see tõesti 98-99 protsenti, aga see number ei näita täpselt, kui suured on inimese ja simpansi genoomid ega seda, millised on nende struktuurierinevused. Sageli piisab vaid mõnenukleotiidilistest erinevustest või mõne genoomi piirkonna ümberpaiknemisest, et muuta organismi arengut tundmatuseni
populatsiooni heterosügootsus, so. heterosügootsete isendite osatähtsus c. Mutatsioonid Kõikidel liikidel. Oluline roll evolutsioonitegurina. Geen- ehk punktmutatsioonid. Harvaesinevad mutatsioonid, mis tekivad ainult kord pikema ajavahemiku jooksul, ei põhjusta alleelisageduses märkimisväärseid muutusi. Mutantse alleeli kadu/fikseerumine. Mendeli lahknemisseadused kao sanss 0,5. Duplikatsioonid! Korduvad mutatsioonid on tavaliselt pöörduvad, st. et normaalne alleel võib muutuda mutantseks ja vastupidi. Normaalse alleeli muutumist mutantseks nimetatakse otsemutatsiooniks, mutantse muutumist normaalseks aga pöördmutatsiooniks. Otsemutatsioonide sagedust tähistatakse tavaliselt u abil, pöördmutatsioonide sagedust aga v abil. d. Juhuslik geenitriiv, pudelikaela efekt e. Efektiivne populatsioonimaht (ülesanne)
sisestatakse - Retrotransposoon - DNA segmendid, mis amplifitseeruvad ensüüm pöördtranskriptaasi vahendusel ja liiguvad iseseisvalt genoomi ühest piirkonnast teise - Pseudogeen - ekspresseeruva geeniga homoloogne (sarnane) geen, mis ei ekspresseeru. Funktsiooni kadumise põhjuseks on üks või mitu inaktiveerivat mutatsiooni, mis: termineerivad translatsiooni, blokeerivad mRNA protsessingu - Segmentaalsed duplikatsioonid 5% inimgenoomist. On järjestuste suurte blokkidena (1-100 Mb) ülekanne genoomi ühest regioonist teise. Nii intra- kui interkromosomaalsed. Seotud haigustega. - Geeniperekond - duplitseeritud geenide kogum, mis kodeerib sarnase, mitteidentse aminohappelise järjestusega valke
ahvidel. Teatavasti on inimesel 46 kromosoomi, shimpansil aga 48. Kromosoomides toimunud geneetilise materjali ümberkorraldustest tulenevad fenotüübilised muutused Homosügootses olekus on mitmeid geene haaravad deletsioonid peaaegu et alati letaalsed, sest ei toodeta mõnda organismi ellujäämiseks vajalikku geeniprodukti. Homosügootsete duplikatsioonide fenotüübiline efekt ei ole nii drastiline. Heterosügootses olekus mõjutavad nii deletsioonid kui ka duplikatsioonid fenotüüpi sel viisil, et muutunud on teatavate geenide ekspressioonitase. Fenotüübiline efekt on seda tugevam, mida suuremat kromosoomisegmenti ümberkorraldus hõlmab. Samuti sõltub muudatuse toime organismi vitaalsusele sellest, millist piirkonda muudatus hõlmab. Mõnikord võivad isegi kitsast regiooni hõlmavad deletsioonid ja duplikatsioonid olla letaalsed ning seda ka heterosügootses olekus. Sel juhul jäävad sinna regiooni
ahvidel. Teatavasti on inimesel 46 kromosoomi, shimpansil aga 48. Kromosoomides toimunud geneetilise materjali ümberkorraldustest tulenevad fenotüübilised muutused Homosügootses olekus on mitmeid geene haaravad deletsioonid peaaegu et alati letaalsed, sest ei toodeta mõnda organismi ellujäämiseks vajalikku geeniprodukti. Homosügootsete duplikatsioonide fenotüübiline efekt ei ole nii drastiline. Heterosügootses olekus mõjutavad nii deletsioonid kui ka duplikatsioonid fenotüüpi sel viisil, et muutunud on teatavate geenide ekspressioonitase. Fenotüübiline efekt on seda tugevam, mida suuremat kromosoomisegmenti ümberkorraldus hõlmab. Samuti sõltub muudatuse toime organismi vitaalsusele sellest, millist piirkonda muudatus hõlmab. Mõnikord võivad isegi kitsast regiooni hõlmavad deletsioonid ja duplikatsioonid olla letaalsed ning seda ka heterosügootses olekus. Sel juhul jäävad sinna regiooni
deletsioonid e. kaod deletsiooni puhul kaotab kromosoom osa kromatiinainest, st. osa geene. Olenevalt asukohast jaotatakse deletsioon terminaalseks (otskadu) ja interstitsiaalseks (sisekadu). Esimese puhul katkeb kromosoom ühest kohast, teise korral aga kahest, kusjuures pärast kromosoomi vahemise osa eemaldumist ühinevad murdunud otsad uuesti. Tavaliselt uuritakse deletsioone hiidkromosoomidel. duplikatsioonid e. kahekordistumised duplikatsioonideks nim. mõne kromosoomiosa mitmekordistumist, mis tekib ühe homoloogse kromosoomi fragmendi liitumisel teise kromosoomiga. Duplikatsioonid esinevad looduses sagedamini kui deletsioonid ja nad on harva letaalsed. Duplikatsioonide kaudu on võimalik uurida geenide kvantitatiivset toimet nende arvu (doosi) suurenemisega kaasnevaid fenotüübilisi muutusi. Duplikatsioon
äädikakärbsel? 21. Mitoosi- ja meioosikromosoomide uurimise tsütoloogilised meetodid. 22. Inimese karüotüüp ja karüogramm. 23. Polüploidsus ja selle fenotüübilised efektid. 24. Viljakate polüploidide saamine. Tooge näide. 25. Polüteenkromosoomide moodustumine ja omadused. 26. Aneuploidsus ja selle fenotüübilised efektid. Tooge näide. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. 28. Translokatsioonid ja liitkromosoomide teke. Translokatsioonide mõju geenide avaldumisele. 29. Mis on geenide aheldatus? Tooge näide. 30. Geneetilise materjali rekombineerumine ristsiirde teel. 31. Kas kõrge rekombinatsioonisagedus viitab uuritavate geenide üksteisele lähestikku või eemal paiknemisele? Põhjendage. 32
45, X naistel ei ole rakkudes Barri kehakesi. Tekib küsimus, miks nad siiski erinevad normaalsetest naistest, kellel üks X kromosoom on inaktiveeritud. Vastus peitub selle, et XX naiste puhul jäävad mõned geenid aktiivseks ka teises X kromosoomis, mis on vajalik, et organismi kasv ja areng toimuksid normaalselt. Lisaks, selleks et areneks munasari ja toimuks normaalne oogenees, on vaja, et mõlemad X kromosoomid oleksid aktiivsed. 5.9. Kromosoomide segmentide deletsioonid ja duplikatsioonid Kromosoomi segmendi puudumist nimetatakse deletsiooniks. Suuri deletsioone on võimalik tsütoloogiliselt tuvastada. Inimesel on kirjeldatud 5-nda kromosoomi lühikese õla deletsiooni 46(5p-) ja sellele vastavat cri-du-chat sündroomi (tuleneb prantsusekeelsest väljendist tähendusega "kassi kräunumine"). Selle sündroomiga kaasnevad tõsised nii vaimsed kui ka füüsilised puuded ning haigete häälitsemine meenutab kassi kräunumist.
Andmeanalüüs kas FACS või mikroskoopia abil. 14.Mutatsioonide tüübid Paar bp,suured deletsioonid,triplet ekspansioon,numeraalsed ja struktuurilised,suured insertsioonid. Nukleotiidi asendus:kõik.- Suhteliselt tavalised. Sünonüümsed tavalisemad kui mittesünonüümsed.Transitsioonid tavalisemad kui transversioonid Insertsioon:paar bp, triplet ekspansioon, suured insertsioonid.- Sagedased mittekodeerivas DNAs.Harvad, kuid patogeensed.Harvad (duplikatsioonid, transposonid) Deletsioon:paar bp, suured deletsioonid.- Sage mittekodeerivas DNAs, harvad kodeerivas osas.Harvad (esinevad kordusjärjestustega regioonides) Kromosomaalsed vead: numeraalsed ja struktuurilised.- Harvad, tavaliselt patogeensed. Tihti vähirakkudes ja tavalisemad kui somaatilised mutatsioonid. 27 Transversioonid on pürimidiinide asendused puriinidega ja puriinide asendused pürimidiinidega.
ei teata. 45, X naistel ei ole rakkudes Barri kehakesi. Tekib küsimus, miks nad siiski erinevad normaalsetest naistest, kellel üks X kromosoom on inaktiveeritud. Vastus peitub selle, et XX naiste puhul jäävad mõned geenid aktiivseks ka teises X kromosoomis, mis on vajalik, et organismi kasv ja areng toimuksid normaalselt. Lisaks, selleks et areneks munasari ja toimuks normaalne oogenees, on vaja, et mõlemad X kromosoomid oleksid aktiivsed. Kromosoomide segmentide deletsioonid ja duplikatsioonid Kromosoomi segmendi puudumist nimetatakse deletsiooniks. Suuri deletsioone on võimalik tsütoloogiliselt tuvastada. Inimesel on kirjeldatud 5-nda kromosoomi lühikese õla deletsiooni 46(5p -) ja sellele vastavat cri-du-chat sündroomi (tuleneb prantsusekeelsest väljendist tähendusega "kassi kräunumine"). Selle sündroomiga kaasnevad tõsised nii vaimsed kui ka füüsilised puuded ning haigete häälitsemine meenutab kassi kräunumist.
Olenevalt asukohast jaotatakse deletsioon terminaalseks (otskadu) ja interstitsiaalseks (sisekadu). Esimese puhul katkeb kromosoom ühest kohast, teise korral aga kahest, kusjuures pärast kromosoomi vahemise osa eemaldumist ühinevad murdunud otsad uuesti. Tavaliselt uuritakse deletsioone hiidkromosoomidel. Duplikatsioonideks nimetatakse mõne kromosoomiosa mitmekordistumist, mis tekib ühe homoloogse kromosoomi fragmendi liitumisel teise kromosoomiga. Duplikatsioonid esinevad looduses sagedamini kui deletsioonid ja nad on harva letaalsed. Inversiooniks nimetatakse kromosoomiosa pöördumist 180° võrra. Kromosoom peab ühest kohast katkema, et eraldunud geenide plokk ümber pöörduks. Inversiooni tagajärjel muutub geenide järjekord normaalsega võrreldes vastupidiseks. Translokatsiooni puhul liitub kromosoomifragment mittehomoloogse kromosoomiga (ümberpaigutumine). Translokatsiooni tagajärjel muutuvad aheldunud geenirühmad. 30
võrreldes esialgse tüübiga Hüpermorfsed (tugevdavad tunnust)- korral tugevneb tunnuse väljendus Antimorfsed (toimivad vastupidises suunas)- muutub oluliselt tunnuse iseloom Neomorfsed (tingivad uue tunnuse)- areneb täiesti uus tunnus 19. Kromosoommutatsiooni tüübid Sõltuvalt kromosoomi struktuuri muutumise iseärasustest jaotatakse kromosoommutatsioonid nelja tüüpi: - deletsioonid e kaod;- kaotab kromosoom osa kromatiinainest, st osa geene. - duplikatsioonid e kahekordistumised;- mis tekib ühe homoloogse kromosoomi fragmendi liitumisel teise kromosoomiga - inversioonid e ümberpöördumised; Kromosoom peab ühest kohast katkema, et eraldunud geenide plokk ümber pöörduks. Inversiooni tagajärjel muutub geenide järjekord normaalsega võrreldes vastupidiseks - translokatsioonid e ümberpaiknemised. Kromosoomifragment liitub mittehomoloogse kromosoomiga. Translokatsiooni tagajärjel muutuvad aheldunud geenirühmad 20.Genoommutatsioonid
elemendid genoomis ja nende kasutamine? Inimeste vaheline DNA on sarnane 99,9% ulatuses. 0,1% genoomist paneb aluse inimestevahelisele geneetilisele varieeruvusele. Erinevad DNA piirkonnad on seotud DNA segmentide erinevate korduste arvu ning erineva asetusega. Nende hulka kuuluvad: SNP- d, mikrosatelliidid, VNTR (variable number tandem repeat), transponeeruvate elementide olemasolu/puudumine ja genoomsed strukturaalsed muudatused (nt deletsioonid, duplikatsioonid ja inversioonid). Neid saab kasutada nt kohtumeditsiinis isikutuvastamisel, kuid ka nt farmakogeneetikas patsiendispetsiifilise ravimi ja selle annuse leidmisel. 41. Mida tähendab farmakogeneetikas ultrakiire metaboliseerija? Ultrakiirete metaboliseerijate puhul toimub ravimi lagundamine liiga kiiresti, mistõttu pole nendest kehas mingit kasu. Nende puhul peaks ravimi doos olema kõrgem, kui normaalse metabolismiga inimesel. 42
järjestusi). Segu hübridiseeritakse normaalsete metafaasi kromosoomidega. Värvingust on seejärel aru saada, mis osad on puudu või juures. Teiste sõnadega: Võtad normaalse genoomi (näiteks miljoni raku oma), värvid ühe värviga. Võtad vähikahtlusega proovi, eraldad genoomse DNA, värvid teist värvi, lisad cot-1 DNA, mis hoiab ära mittespetsiifilise hübridiseerumise, korduvad järjestused. Selle seguga värvid normaalse karüotüübi. Vähirakkudes on suured deletsioonid/duplikatsioonid, mistõttu haige ja terve DNA hübridiseerumisel tekivad ülejäägid, kui mõlemat täpselt samapalju panna. Üleliigsetest osadest jääb värvi üle, puudujääkide korral ei värvita kogu normaalset karüotüüpi ära. Nii saab teada, millised osad on vähiga genoomis üles ja/või puudu ja kas üldse on tegu vähiga. 8. Mikrokiipide variandid, kasutamine, põhimõtted Mikrokiibid on väiksed silikoon-või klaasislaidid, mille pinnale pandud tuhandeid DNA
Seda peetakse ensüümiks, sest ribosooomi koosseisu kuuluv rRNA valgusünteesi käigus süntessib peptiididemeid aminohapete vahel. 31. Geenmutatsioon, kromosoommutatsioon Geenmutatsioon- vt. koduõpetaja lk.94 Kromosoomutatsioon- vt. õpik lk.171. Kromosoomi mutatsioonide tüübid: Kromosoommutatsiooniks (KM) loetakse geenide ümberpaiknemist kromosoomisiseselt või kromosoomidevaheliselt või mõne geeni kromosoomist väljalangemist. KM-e on nelja tüüpi: a) deletsioonid ehk kaod: b) duplikatsioonid e. kahekordistumised c) inversioonid e. ümberpöördumised; d) translokatsioonid e. ümberpaiknemised. Kromosoommutatsiooniks on ka kromosoomide normaalse arvu muutumine, kusjuures kromosoomide sisene struktuur võib jääda muutumatuks. 32. Viiruste ehitus Viirused on eluta ja elusa looduse piirimail olevad rakulise ehituseta ainult elusrakkudes paljunevad bioloogilised objektid. Viirus on rakuta moodustis, tema koostises on vähemalt:
Aneuploidsus tähendab seda, et kromosoomistikus on kromosoome, mis on üle või puudu ehk vale arv kromosoome. Iseloomulik on tugev fenotüübiline efekt. Paljudel juhtudel toimub loote iseeneslik abort. Nt: Downisündroom, kui 21. Kromosoomi on üks rohkem ehk kokku 3. Klinefelteri sündroom – XXY – naiselikud mehed. Turneri sündroom – üks sugukromosoom on puudu, fenotüübilt naine, kuid steriilsed. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. Deletsioon – kromosoomi segmendi puudumine. Nt. kassikisa sündroom – kaasneb füüsiline ja vaimne puue. Duplikatsioon – kromosoomi segmendi kahekordistumine. Teatud juhtudel võib põhjustada Downisündroomi. Inversioon – kui kromosoomi segment on pöördunud 180 kraadi. Võib olla letaalne isegi oleneb kus ja kui suures ulatuses inversioon on toimunud. 28
sega. Karüotüübianomaaliad jaotatakse kahte ossa: 1) kromosoommutatsioonid ehk kromosoomide struktuuri muutused; 2) genoommutatsioonid ehk heteroploidsus s.o liigi normaalse kromosoomiarvu muutused. Arvatakse, et ligikaudu 25% spontaansetest abortidest on tingitud karüotüübianomaaliatest. Kromosoommutatsiooni tüübid Sõltuvalt kromosoomi struktuuri muutumise iseärasustest jaotatakse kromosoom- mutatsioonid nelja tüüpi: - deletsioonid e kaod; - duplikatsioonid e kahekordistumised; - inversioonid e ümberpöördumised; - translokatsioonid e ümberpaiknemised. Deletsiooni puhul kaotab kromosoom osa kromatiinainest, st osa geene. Olenevalt asukohast jaotatakse deletsioon terminaalseks (otskadu) ja interstitsiaalseks (sisekadu). Esimese puhul katkeb kromosoom ühest kohast, teise korral aga kahest, kusjuures pärast kromosoomi vahemise osa eemaldumist ühinevad murdunud otsad uuesti. Tavaliselt uuritakse deletsioone hiidkromosoomidel.
Viiruste geneetilise mitmekesisuse peamised põhjused Viiruseid iseloomustab suur geneetiline mitmekesisus. Selle moodustamisel osalevad mitmed mehhanismid: Viiruste kiire replikatsioonitsükkel ja suur järglaste arv. Sagedased mutatsioonid genoomi replikatsioonil (eriti RNA kaudu kulgeval replikatsioonil) Geneetiliste elementide vahetus: 1. Viiruse ja peremehe vahel 2. Erinevate viiruste vahel 3. Genoomi sisesed duplikatsioonid. Selle tulemusena moodustuvad korduvjärjestused on viirustele väga olulised. 4. Genoomi elementide ümbervahetus. Viiruse antiretseptor- virioni component (valk, glükproteiin), mille abil virion seondub peremeesrakule. Viiruse retseptor- peremeesraku pinnamolekul, millele virion seondub. Viiruse retseptoriks võivad olla valgud, glükoproteiinid, lipopolüsahhariidid, fosfolipiidid.
mitoosikromosoomide analüüs; inimese karüotüüp; meioosikromosoomide analüüs; tsütogeneetiline varieeruvus. Genoommutatsioonid. Eu- ja aneuploidsus. Polüploidsus: steriilne polüploidsus; viljakad polüploidid; polüploidsuse teke; katsed luua uusi polüploide laboritingimustes; koe-spetsiifiline polüploidsus ja polüteenia. Aneuploidsus: trisoomia inimesel; monosoomia inimesel; kromosoomide segmentide deletsioonid ja duplikatsioonid. Kromosoommutatsioonid. Ümberkorraldused kromosoomide struktuuris: inversioonid; translokatsioonid; liitkromosoomid; Robertsoni translokatsioonid; kromosoomides toimunud geneetilise materjali ümberkorraldustest tulenevad fenotüübilised muutused. 8. Aheldumine, ristsiire (crossing over) ja eukarüootsete kromosoomide kaardistamine. Kõrvalekalded Mendeli sõltumatu lahknemise seadusest; rekombinatsiooni sagedus ja geenide
Tooge näide. Aneuploidsus üksik kromosoom on võrreldes ülejäänutega erineva kordsusega. Lisakromosoom hüperploid, teatav kromosoom puudub hüpoploid. Teatava kromosoomi kolmekordistumine trisoomia. Fenotüübiline efekt näiteks ogaõunal muudab suuresti vilja kuju ja/või suurust. Inimesel igasuguseid sündroome Downi sündroom, Edward, Turner jpt. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. Deletsioon lõigu kaotsiminek kromosoomist. Nt, 5-nda kromosoomi lühikeses õlas toimunud deletsioon põhjustab Cri-du-chat sündroomi. Duplikatsioon kromosoomilõigu kahekordistumine. Nt X kromosoomi keskmise segmendi duplikatsiooni kandval äädikakärbsel on väiksemad silmad. Inversioon segment kromosoomist on ülejäänud osa suhtes 180 kraadi ümber pööratud.
anomaalia inimesel 21. kromosoomi trisoomia Downi sündroom. Inimesed tüüpiliselt lühikest kasvu, kühmus, suure koljuga, laiade ninasõõrmetega, pika keelega, rohmakate kätega, vaimselt alaarenenud spetsiaalset väljaõpet, hooldust. Karüotüüpi tähis. 47, XX (või XY), +21. Trisoomiat põhjustav homoloogiliste kromosoomude mittelahknemine meioosiprotsessis (21. kromot 3*). 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline effekt. Deletsioon kromosoomi segmendi puudumine. Inimesel cri-du-chat sündroomi tõsised vaimsed, füüsilised puuded; häälitsemine kassi kräunumine. Duplikatsioon kromsoomi.segmendi kahekordistumine. N: 21. pikem õlg võib seonduda 14. kromosoomi külge. Kui selline liitkromosoom kombineerub normaalse 14. & 2 normaalse 21 kromosoomiga indiviid 21. kromosoomi suhtes trisoomne Downi sündroom
Teatava krom kolmekordistumine trisoomia. Aneuploidsus annab tugeva fenotüübilise efekti. Näiteks inimesel Downi sündroom 21. kromosoomi trisoomia. Põhjustab tugevat alaarengut. Nt Turneri sündroom (X puudu) suguline alaareng, tavaliselt steriilne jne. Nt Edwardi sündroom 18. kromosoomi trisoomia. Nt XYY mehed, XXX naised. Võimalik sünnieelne diagnostika. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. Deletsioon lõigu kaotsiminek kromosoomist. Homoloogiliste polüteenkromosoomide (millest üks sisaldab deletsiooni) paardumisel on näha DNA ling (= teisest kromosoomist ulatub see osa tipuna välja). Del võib tugeva fenotüübilise efekti anda. Nt Cri-du-chat sündroom, mis on põhjustatud 5.
kromosoomist on alaesindatud, on hüpoploidid, kui aga üleesindatud, siis hüperploidid. Enimtuntud anomaalia inimesel on 21. kromosoomi trisoomia, mis põhjustab Downi sündroomi – tüüpiliselt lühikest kasvu, kühmus, suure koljuga, laiade ninasõõrmetega, pika keelega, mis on silmatorkavalt kurruline, rohmakad käed. Samuti on nad vaimselt alaarenenud, mistõttu vajavad spetsiaalselt väljaõpet ja hooldust. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. Deletsioon – lõigu kaotsiminek kromosoomist (põhjustab lastel nt kassikisa sündroomi, st nad ei õpigi rääkima, puudulik vaimne areng), duplikatsioon – kromosoomilõigu kahekordistumine (mõnda valku saab liiga palju; mõjutab äädikakärbse silmaarengut – väiksemad), inversioon – segment kromosoomist on ülejäänud osa suhtes 180 kraadi ümber pööratud
45, X naistel ei ole rakkudes Barri kehakesi. Tekib küsimus, miks nad siiski erinevad normaalsetest naistest, kellel üks X kromosoom on inaktiveeritud. Vastus peitub selle, et XX naiste puhul jäävad mõned geenid aktiivseks ka teises X kromosoomis, mis on vajalik, et organismi kasv ja areng toimuksid normaalselt. Lisaks, selleks et areneks munasari ja toimuks normaalne oogenees, on vaja, et mõlemad X kromosoomid oleksid aktiivsed. Kromosoomide segmentide deletsioonid ja duplikatsioonid Kromosoomi segmendi puudumist nimetatakse deletsiooniks. Suuri deletsioone on võimalik tsütoloogiliselt tuvastada. Inimesel on kirjeldatud 5-nda kromosoomi lühikese õla deletsiooni 46(5p -) ja sellele vastavat cri- du-chat sündroomi (tuleneb prantsusekeelsest väljendist tähendusega "kassi kräunumine"). Selle sündroomiga kaasnevad tõsised nii vaimsed kui ka füüsilised puuded ning haigete häälitsemine meenutab kassi kräunumist.
Hüpomorfsed (nõrgendavad tunnust) – kääbuskasv, hobusel ja veisel nahk osaliselt ei arene, väike pea ja silmad Hüpermorfsed (tugevdavad tunnust) Antimorfsed (toimivad vastupidises suunas) Neomorfsed (tingivad uue tunnuse) – klorofülli teke taimedesse, hemoglobiini teke loomades 29. Kromosoommutatsiooni tüübid Kromosoomide struktuuri muutused. * deletsioonid e kaod (kromosoom kaotab osa geene – otskadu/sisekadu) * duplikatsioonid e kahekordistumised (ühe homoloogse kromosoomi fragmendi liitumine teise kromosoomiga) * inversioonid e ümberpöördumised (geenide järjekord muutub) * translokatsioonid e ümberpaiknemised (kromosoomifragment liitub mittehomoloogse kromosoomiga, aheldunud geenirühmad muutuvad) Põllumajandusloomadel tekib kromosoommutatsioone vähe ja tavaliselt hukkuvad enne sündi. Mutatsioonides on duplikatsioonide fenotüübiline efekt suhteliselt nõrk. Inversioonid võivad põhjustada liigisisese
· 47, XYY fenotüübilt mehed; seostatakse kriminaalsusega; võrreldes tavaliste meestega hüperaktiivsemad ja kontrollimatuma temperamendiga, raskused hariduse omandamisel · Sugukromosoomi monosoomia 45, X fenotüübilt naised, kuid kuna munasarjad pole välja arenenud (järelikult steriilsed). Kasvult lühemad, kuulevad halvasti ja on südamehäiretega. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. · Deletsioon kromosoomisegmendi puudumine 5nda kromosoomi lühikese õla deletsioon 46(5p -) - cri-du-chat ehk kassikisa sündroom. Haigetel on tõsised vaimesd ja füüsilised puuded ning haigete häälitsemine meenutab kassi kräunumist. · Duplikatsioon kromosoomisegmendi kahekordistumine Nt X kromosoomi keskmise segmendi duplikatsiooni kandval äädikakärbsel
Inimestel on kirjeldatud ka 13. (Patau sündroom) ja 18. (Edwardsi sündroom) kromosoomi trisoomiat, kuid selle tulemused on hullemad imikud surevad tavaliselt paari nädala jooksul. Samuti esinev sugukromosoomide aneuploidsust (Klinefelteri sündroom XXY, Turneri sündroom X0, Jacobsi sündroom XYY jne) kuid nende mõju fenotüübile on tunduvalt väiksem tihti ei ole sellest aru saadagi ilma karüogrammi uurimata. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. Deletsioon kromosoomi segmendi puudumine. Homosügootses olekus tihti letaalne. Heterosügootses olekus mõjutab mingi geeniekspressiivsust. Nt inimeste 5. kromosoomi lühikese üla puudumine põhjustab nn kassikisasündroomi, mis põhjustab tugevat füüsilist ja vaimset alaarengut. Duplikatsioon kromosoomisegmendi kahekordistumine. Homosügootses olekus pole fenotüübiline efekt nii drastiline kui deletsioonil
) ja suguliitelised tunnused avalduvad järglastel erineva sagedusega vi on piiratud ühe sugupoolega. Mendelismi lahknemissuhted ei kehti. 51. Mis on sooga piiratud tunnused ja soost sltuvad tunnused. Sooga piiratud tunnused - avalduvad vaid ühel sugupoolel Soost sõltuvad tunnused - nt. Kiilaspäisus meestel dominantne, naistel retsessiivne; tunnused seostuvad järglaste sooga ja erinevad eri sugude puhul eri sagedusega. 52. Mis on deletsioonid ja duplikatsioonid? Deletsioon - lõik kromosoomist läheb kaduma. Inimesel on see üheks põhilisest mutatsiooni vormiks. Duplikatsioon - lik kromosoomist kantakse teisele homoloogilisele kromosoomile; phjustab sageli steriilsust vi embrüonaalse arengu katkemist. Kromosoomi ligu mitmekordsustumine. 53. Mis on inversioonid ja translokatsioonid? Inversioon - lõigu ümberpöördumine samas kromosoomis. Kui leiab aset kromosoomi õla otsas, nimetatakse ka paratsentriliseks (geenid tagurpidi reas)
NÄIDE: Downi sündroom Downi sündroomi põdevad 21 kromosoomi trisoomiaga indiviidid on vaimselt alaarenenud Downi sündroomiga laste IQ jääb 25 ja 50 vahele Juhul, kui nad tänu pidevale hoolitsusele elavad üle 30-nda eluaasta, tabab neid Alzheimer’i tõbi. NÄIDE: Edwardi sündroom: 18. Kromosoomi trisoomia Tugev vaimse arengu peetus Ainult 10% elavad aastaseks 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. Deletsioon – lõigu kaotsiminek kromosoomist Cri-du-chat sündroom on põhjustatud 5-nda kromosoomi lühikesest õlast toimunud deletsiooni poolt Duplikatsioon – kromosoomilõigu kahekordistumine X kromosoomi keskmise segmendi duplikatsiooni (mutatsioon bar) kandval äädikakärbsel on väiksemad silmad. Veelgi tugevam efekt ilmneb triplikatsiooni toimel
Kromosoomisegmendi kahekordistumist nimetatakse duplikatsiooniks. Liigese geneetilise materjali lisandumine geeni või kromosoomi. Näiteks kromosoomi 21 pikem õlg võib seonduda 14-nda kromosoomi külge. Juhul, kui selline liitkromosoom kombineerub normaalsete kromosoomidega number 14 ja 21, on indiviid fenotüübiliselt normaalne, kui aga normaalse 14- nda kromosoomi ja kahe normaalse kromosoomiga number 21, on indiviid 21. kromosoomi suhtes suures osas trisoomne ning Downi sündroomiga. Duplikatsioonid esinevad looduses sagedamini kui deletsioonid ja nad on harva letaalsed. Duplikatsioonide kaudu on võimalik uurida geenide kvantitatiivset toimet - nende arvu (doosi) suurenemisega kaasnevaid fenotüübilisi muutusi. Duplikatsioon kromosoomis tekib tavaliselt sellega homoloogse kromosoomi deletsiooni arvel (ühe homoloogse kromosoomi osa liitub teisega).homoloogse kromosoomi fragmendi liitumisel teise kromosoomiga.
annaabi.ee 
