• Penetracja - częstot ujawniania się fenot u os posiadających określony genot(penetr niepełna - nie wszystkie os o określonym genot posiad oczekiwany fenot)

Choroby mitochondrialne

• Powst przy występowaniu mutacji w genach mit kodujących białka łańcucha oddech

• Objawy chorobowe występują gdy mutacja wyst w wystarczająco dużej liczbie mit(efekt progowy)

• Najcięższe objawy powst w obrębie ukł nerw, gdyż kom tego ukł są bardzo uzależnione od dostaw energii

• Choroba Lebera (wrodzona neuropatia wzrokowa)

- Wczesna utrata wzroku

- Objawy podobne do stwardnienia rozsianego

• Zespół Leigha

- Napady padaczkowe

- Zaburzenia świadomości

- Demencja

- Zaburzenia oddychania

• NARP

- Neuropatia

- Ataksja

- Barwnikowe zwyrodnienie siatkówki

- Opadanie powiek

Konwersja genów

• jest procesem zach w okresie crossing-over podz mejot.

• W wyniku różnic sekwencji nukleot 2 alleli dochodzi do wymuszenia zmiany sekwencji jednego allelu na sekwencję obecną w drugim allelu

• Za proces ten odp są mechanizmy naprawy mutacji

• Proces ten skutkuje powstaniem gamet pos identyczne allele, pomimo tego,że org rodzicielski był heterozygot

Dziedziczenie powt trzynukleotyd

• Zespół łamliwego chromosomu X

- Powtórzenie motywu CGG

• Normalnie 5-54

• Nosiciele 60-230

• Chorzy 230-4000

- Objawy

• Upośledzenie umysłowe

• Zniekształcenie twarzy

• Makroorchidyzm u mężczyzn

Choroba Huntingtona

• Gen Hd koduje białko zwane huntingtyną. W norm formie białka wystepuje 6-35 reszt glutaminy. U ludzi chorych na HD wystepuje 35-155 reszt glutaminy.

• Huntingtyna jest czynnikiem transkrypcji odp za ekspresję BDNF(mózgowego czynnika neurotroficznego)

Epigenetyka

• Gałąź biol badająca dziedz pozagenowe, w szczególności dziedz cech nie determinowanych przez sekwencję DNA.

• Bada powst i przekazywanie cech nie związanych ze zmianami w sekwencji DNA

• Epigenom - całk stan proc zach w kom, determ jej wł

• Kod epigenet- całość czynników determ określony fenotyp w konkretnej kom

-Wpływ struktury chromatyny

-Wpływ cząsteczek RNA i kodowanych przez nie białek

-Wpływ prionów

-Wpływ czynników teratogennych

• Wpływ matczynych RNA

- Cząst mRNA zdeponowane w oocycie (pochodzenia matczynego) mogą wpływać na akt genów zarodka i determinowac jego ważne cechy

• Wpływ matczynych białek

- Zdeponowane w oocycie białka wpływają na cechy rozwijającego się org Gradienty morfogenów determinują topografię zarodka

• Paramutacja - interakcja pomiedzy dwoma allellami w jednym lokus, gdy jeden alleli indukuje w drugim allelu zmianę przenoszącą się z pokolenia na pokolenia, nawet gdy allel wywołujący tę zmianę nie został odziedziczony

• Paramutacja zwykle jest skutkiem odziedziczenia produk przez ten allel regulatorowych cząsteczek RNA

• Efekt pozycyjny - zmiana ekspresji genu wywołana zmianą jego lokalizacji na chromosomie (w wyniku translokacji, lub rekombinacji)

• Powodowany jest stanem chromatyny w miejscu, w którym gen znajduje się w danym momencie, lub działaniem lokalnych sekwencji wzmacniających i/lub wyciszających należących do innych pobliskich genów

• Transwekcja - zjawisko oddziaływania na siebie alleli w jednym lokus polegające na aktywowaniu lub wyciszaniu jednego allelu przez drugi.

• Przykładem jest tzw. ekskluzja alleliczna genów kodujących przeciwciała zachodząca w dojrzewających limfocytach B, umozliwiająca im produkcję tylko jednego rodzaju immunoglobulin

Rodzaje genów letalnych

• Geny letalne na poziomie gamet

-Uniemożliwiają wytwarzanie żywotnych gamet

-wywołują bezpłodność

• Geny letalne na poziomie zygoty

-Uniemożliwiają rozwój zygoty lub upośledzają żywotność organizmu

Choroba Chediak-Higashi

• Rzadka choroba warunkowana genem recesywnym

• Mutacja w genie regulatora transportu lizosomalnego, LYST, powoduje uposledzenie funkcji lizosomow w granulocytach (upośledzenie odporności przeciwbakt). W cytotoksycznych limfocytach Tdochodzi do upośledzenia uwalniania cytotoksyn z pęcherzyków cytoplazmatycznych (upośledzenie odporności przeciwwirusowej)

• Objawy: neutropenia, częściowy albinizm, zmniejszona odporność, zaburzenia krzepnięcia krwi

Geny letalne dominujące

• Mutacje w genach białek strukturalnych

- Kolagen

• Mutacje w genach białek regulatorowych oprecyzyjnej regulacji ekspresji

- Morfogeny

- Protoonkogeny

• Mutacje przekształcające białka normalne w białka toksyczne

-Białko prionowe

• Geny letalne recesywne

• Mutacje w genach białek enzymatycznych

- Proteaza protokolagenu

• Mutacje w genach białek receptorowych

• Mutacje w genach białek kanałów jonowych

-Białko CFTR (mukowiscydioza)

• Mutacje w genach białek supresorowych

- Rb, p53 (antyonkogeny)

• Mutacje w genach białek przenośnikowych

• Dziedziczne wady metabolizmu (bloki)

- Cytrulinemia (bydło)

- Anemia hemolityczna (pies)

- Porfirie (bydło)

• Dziedzicznie warunkowane wady rozwojowe

- Achondroplazja (bydło)

- Skrócenie żuchwy (bydło)

- Brak kończyn (świnia)

Niegenetyczne przyczyny zaburzeń rozwojowych

• Infekcje wirusowe (różyczka u ludzi)

• Pierwotniaki (toksoplazmoza u ludzi)

• Zaburzenia metaboliczne u matki

• Niedobory mikroelementów i witamin (A)

• Zatrucia (ciemiężyca, łubin -wodogłowie)

•Związki teratogenne (Contergan,Methalibur)

•Wstrząsy, brak wentylacji u ptaków w czasie wylęgu

• Odziedziczalność

• Niska (0,01-0,3)

- Cechy związane z rozrodem

• Plenność

•Mleczność

• Średnia (0,32-0,6)

- Cechy użytkowe

• Wydajność wełny

• Zawartość tłuszczu w mleku

• Wysoka (0,61-1,0)

- Pewne cechy morfologiczne

•Wysokość w kłębie

• Niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanu

• Do utrzymania prawidłowej struktury erytrocytu potrzebny jest zredukowany glutation powstający w dalszej konsekwencji działania DG6P.

• Brak zredukowanego glutationu powoduje łatwą hemolizę erytrocytów

• W niedoborze DG6P hemoliza wywoływana jest przez aspiryne, sulfonamidy, leki antymalaryczne, chloramfenikol, niektóre pokarmy (bób, fasola)

• Warunkowana genem recesywnym sprzężonym z płcią

• Występuje z częstotliwością 1:100 (Europa Środkowa) do 1:10 (Amerykańscy Murzyni)

• Wrażliwość na niridazol

• Niridazol jest lekiem stosowanym w leczeniu robaczyc wykazującym toksyczność dla układu nerwowego

• U myszy występują różnice we wrażliwości na niridazol uzależnione od szczepu

• U myszy C57BL/6J (B6) LD50 wynosi 200 mg/kg, zaś u myszy DBA/2J (D2) LD50 wynosi tylko 146 mg/kg.

• Stwierdzono, że u mieszańców B6/D2 LD50 wynosi172 mg/kg, co jest dokładnie średnią arytmetyczną z obu wartości charakterystycznych dla szczepów B6 iD2

• Wrażliwość na niektóre czynniki rakotwórcze

• Receptor Ahr jest receptorem wiążącym ksenobiotyki - związki chemiczne dostające

się do organizmu z zewnątrz.

• Liczne ligandy receptora Ahr znane są z silnej rakotwórczości

• Nasilniejszym ligandemreceptora Ahr jest tetrachlorodibenzodioksyna(TCDD), ale receptor ten wiąże również benzopiren, dibenzoantracen, metylocholantren, aflatoksyny iinne

• Pobudzenie receptora Ahrindukuje ekspresje hydroksylazy węglowodorów aromatycznych

(AHH), należącej do grupycytochromu P450, biorącej udział w metabolizowaniu ksenobiotyków

ksenobiotyków

Wrażliwość na niektóre czynniki rakotwórcze

• Ludzie z wysoko-indukowalnąformą AHH wykazują10-30-krotny wzrost zachorowalności na raka płuc wywołanego paleniem tytoniu

• Zaburzenia naprawy DNA

• Ataxia telangiectasia

- Objawy: niezborność ruchów (ataksja), rozszerzenie naczyń krwionosnych w skórze i oczach, aberracje chromosomowe,

• Xeroderma pigmentosum

- Objawy: rogowacenie światło słoneczne

• Syndrom Blooma

-Objawy: Wrażliwość na światło, rozszerzenie naczyń w skórze twarzy, aberracje chromoso.

• Anemia Fanconiego

- Objawy: anemia hypoplastyczna, zaburzenia rozwojowe

• Zespół Cockayne'a

- Objawy: karłowatość, zanik siatkówki, wrażliwość na światło, progeria, głuchota

Genom eukariotyczny

• Pojedynczy zestaw chromosomów zawierających geny:

- Genom haploidalny - Genom diploidalny - Genom triploidalny -itd.

• Deficjencja

• Deficjencja polega na utracie fragmentu chromosomu. Jeżeli chromosom pęknie, a jego fragment nie zostanie przyłączony do innego chromosomu, to fragment ten zostanie utracony.

•Wpływ deficjencji na organizm zależy od charakterugenów utraconych z fragmentem chromosomu

• Z reguły deficjencja tego samego fragmentu w obuchromosomach jest aberracją letalną

• Deficjencja małego fragmentu w jednym chromosomie może nie wywoływać skutków negatywnych

•Usunięcie dużego fragmentu tylko w jednym z chromosomów może uniemożliwiać prawidłowy rozwój organizmu

• Translokacja wzajemna

• Translokacja wzajemna (wymiana fragmentów chromatyd pomiędzy chromosomami niehomologicznymi)

• Translokacja tandemowa

• Translokacja tandemowa (fuzja tandemowa) -przeniesienie fragmentu chromosomu lub całego chromosomu na inny chromosom niehomologiczny

• Translokacja robertsonowska

• Translokacja robertsonowska (fuzja centromerowa) -połączenie dwóch niehomologicznych chromosomów akrocentrycznych ich centromerami. Powstaje z nich jeden chromosom

(sub)metacentryczny

Translokacja

• Translokacja nie wywołuje z reguły zaburzeń rozwojowych organizmu. Najczęściej jedynym objawem jest obniżona (nawet o 90%) płodność

• Zaburzenia płodności wynikają z nieprawidłowej koniugacji i dysjunkcji (segregacji) chromosomów w czasie mejozy.

• Osobniki posiadające dwa identyczne chromosomy z translokacją mają płodność prawidłową, ale przekazując translokację potomstwu obniżają jego płodność

• Translokacje wzajemne, a szczególnie fuzjecentromerowe (translokacje robertsonowskie) są normalnym procesem ewolucji kariotypu. Przykładem takim jest kariotyp dzika i świni domowej.

• Duplikacja

• Duplikacja powstaje w memencie przeniesienia fragmentu chromosomu na inny chromosom homologiczny.

• Duplikacja z reguły nie wywołuje efektów letalnych.

• Z powodu obecności zwiększonej liczby kopii genów znajdujących się w powielonym fragmencie chromosomu organizm może (ale nie musi) przejawiać obecność charakterystycznych cech patologicznych

• Inwersja

• Inwersja powstaje w momencie gdy fragment chromosomu ulega obróceniu i jest ponownie

włączany do tego samego chromosomu lub chromosomu homologicznego

• Inwersja może nie powodować żadnych widocznych efektów

• Inwersja może jednak inaktywować geny normalnie aktywne, lub aktywować geny normalnie nieaktywne, przenosząc je w pobliże sekwencji aktywujących

• Inwersja może powodować deficjencję części chromosomu w czasie mejozy

• Euploidie

• Autopoliploidie -zwielokrotnienie tego samego zestawu chromosomów które są ściśle homologiczne. Wyróżniamy triploidy, tetraploidy, pentaploidy, itd.

• Allopoliploidie -komórki zawierają sumę diploidalnych liczb chromosomów form

rodzicielskich.

• Chimeryzm

•Chimerą nazywamy organizm zawierający dwie, lub więcej linii komórkowych o

odmiennym składzie chromosomowym

•Najczęściej spotykanym chimeryzmem jest chimeryzm limfocytarny bydła zwany frymartynizmem.

• Orotacyduria u bydła

Przyczyna: niedobór syntezy monofosforanu urydyny

dziedziczenie: autosomalne rec.

Objawy: śmierć zarodka w 35-40 dniu po zagnieżdż zapłod jaja, zmniej efekt inseminacji, wydłużone okresy międzywycieleniowe, wysoki poziom kw orotowego w moczu i mleku, wyst u bydła h-f

Porfiria u bydła

przyczyna: niedobór dek uroporfitynogenu(kat jeden z etapów syntey hemu)

dziedziczenie: aut rec.

Objawy: odkładanie pochodnych hemu w tk, wyd uroporfiryny z moczem, nadwrażliwość na św, objawy nerwowe, wyst u bydła h-f

Etapy nowotworzenia: inicjacja, promocja, progresja, tworzenie przerzutów

Cechy kom. rak.

Szybciej pobierają glukozę, mają duże jądra, nie potrzebują podłoża do rowzoju, mają inną ekspresję genów

---