Ανασυνδυασμένο DNA. Γονίδια και Γονιδιώματα. Richard M. Myers Jan A. Witkowski. James D. Watson Amy A. Caudy. Μία Συνοπτική Παρουσίαση

Transcript

1 Ανασυνδυασμένο DNA Γονίδια και Γονιδιώματα Μία Συνοπτική Παρουσίαση James D. Watson Amy A. Caudy Richard M. Myers Jan A. Witkowski

2 Κεφάλαιο 8 Επιγενετικές τροποποιήσεις του γονιδιώματος 2

3 Πίνακας 8.1: Γονότυποι των απογόνων που παράγονται σε ένα σύστημα φυλοκαθορισμού με ετερογαμετικό και ομογαμετικό φύλο. Επιγενετική: Αναφέρεται σε τροποποιήσεις του γενετικού υλικού που επηρεάζουν τη γονιδιακή έκφραση. Αλλά όχι την αλληλουχία του DNA. 3

4 ΕΙΚΟΝΑ 8.2: Η ετεροχρωματίνη στο χρωμόσωμα Χ της Drosophila προκαλεί αποσιώπηση σε γειτονικά της γονίδια. Ποικιλότητα λόγω θέσης: το γονίδιο-δέκτης παρουσιάζει διαφορετικά επίπεδα έκφρασης ανάλογα με τη θέση του. 4

5 ΕΙΚΟΝΑ 8.3: Το μωσαϊκό χρωματικό πρότυπο του τριχώματος σε θηλυκά άτομα δείχνει ότι στα θηλαστικά το χρωμόσωμα Χ απενεργοποιείται με τυχαίο τρόπο. 5

6 ΕΙΚΟΝΑ 8.4: Η αφυδρογονάση της 6-φωσφορικής γλυκόζης (G6PD) χρησιμοποιείται για να καταδειχθεί ο τυχαίος και σταθερός τρόπος απενεργοποίησης του χρωμοσώματος Χ στον άνθρωπο. Φυλοσύνδετο γονίδιο G6PD: ετερόζυγες γυναίκες 6

7 Xic: X inactivation center Xist (exist): γονίδιο αποσιώπησης -> RNA! (σχέση ΧΧΧ με επίπεδα έκφρασης Xist) ΕΙΚΟΝΑ 8.5: Η σύντηξη σωματικών κυττάρων χρησιμοποιείται για να αποδειχθεί ότι το γονίδιο Xist μεταγράφεται από το ανενεργό χρωμόσωμα Χ. 7

8 Xist transgenic mice 8

9 ΕΙΚΟΝΑ 8.6: Το ανενεργό Χ δεν αποσιωπάται ολοκληρωτικά. 1. Μηχανισμός μέτρησης αριθμού των Χ Χρωμοσωμάτων. 2. Επιλογή του Χ προς αποσιώπηση 3. Διαδικασία αποσιώπησης. 4. Εξάπλωση του σήματος αποσιώπησης; Υπάρχουν διαφορές στην έκφραση από άτομο σε άτομο! 9

10 ΕΙΚΟΝΑ 8.7: Από τη μελέτη των υπομονάδων της αφυδρογονάσης του 6-φωσφογλυκονικού οξέος αποκαλύπτεται ότι στη θηλυκή Drosophila είναι ενεργά και τα δύο χρωμοσώματα Χ. 10

11 ΕΙΚΟΝΑ 8.7: Από τη μελέτη των υπομονάδων της αφυδρογονάσης του 6-φωσφογλυκονικού οξέος αποκαλύπτεται ότι στη θηλυκή Drosophila είναι ενεργά και τα δύο χρωμοσώματα Χ. Διπλασιασμός της έκφρασης του Χ στα αρσενικά και υποδιπλασιασμός τηςέκφρασηςτουχσταθηλυκά. 11

12 ΕΙΚΟΝΑ 8.8: Η μεταγραφή του χρωμοσώματος Χ στα αρσενικά άτομα της Drosophila είναι δύο φορές υψηλότερη απ ό,τι σε κάθε χρωμόσωμα Χ των θηλυκών ατόμων. Ραδιενεργά ριβονουκλεοτίδια 12

13 Η συμβολή των δύο γονέων στη γενετική σύσταση των απογόνων δεν είναι απολύτως ισότιμη! Μόνο πατρικοί η μόνο μητρικοί προπυρήνες δεν οδηγούν σε φυσιολογική ανάπτυξη 13

14 ΠΙΝΑΚΑΣ 8.4: Η έκφραση του διαγονιδίου c-myc στον ποντικό εξαρτάται από ποιο γονέα προέρχεται. 14

15 ΕΙΚΟΝΑ 8.9: Το εντύπωμα σε διαγονιδιακούς ποντικούς. 15

16 ΕΙΚΟΝΑ 8.9: Το εντύπωμα σε διαγονιδιακούς ποντικούς. IGF2-IGF2R Θεωρία της γενετικής σύγκρουσης 16

17 ΕΙΚΟΝΑ 8.10: Το εντύπωμα των γονιδίων βασίζεται στη μεθυλίωση του DNA. 17

18 ΗμεθυλίωσητουDNA αυξάνει τη συχνότητα μεταλλαξιγένεσης; ΕΙΚΟΝΑ 8.11: Ημεθυλίωση του DNA και οι συνέπειες της απαμίνωσης της κυτιδίνης. 18

19 EIKONA 8.12: ΗμετάπτωσηC προς Τ, η οποία οφείλεται ενδεχομένως σε απαμίνωση της 5-μεθυλοκυτιδίνης, συναντάται συχνά σε όγκους. 19

20 ΕΙΚΟΝΑ 8.13: ΗμεθυλίωσητουDNA προκαλεί την αποσιώπησή του. Αζασερίνη αμινοξικό ανάλογο τοξικό 20

21 ΕΙΚΟΝΑ 8.14: Το γονίδιο Η19 ρυθμίζει την έκφραση του IGF2. 21

22 ΕΙΚΟΝΑ 8.15: Τροποποιήσεις ιστονών. αντισώματα ChIP 22

23 ΠΙΝΑΚΑΣ 8.5: Τροποποιήσεις των ιστονών. 23

24 ΕΙΚΟΝΑ 8.17: Επιγενετικές διαφορές μεταξύ ομοζυγωτικών διδύμων. 24