Βαρβάρα Τραχανά Επίκουρος Καθηγήτρια Κυτταρικής Βιολογίας

Transcript

1 Διαλέξεις Βιολογίας ΙI Τμήμα Ιατρικής Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Βαρβάρα Τραχανά Επίκουρος Καθηγήτρια Κυτταρικής Βιολογίας

2 Κυτταρική Βιολογία Είναι η ακαδημαϊκή περιοχή που μελετά τα κύτταρα τις φυσιολογικές τους ιδιότητες, τη δομή τους, τα οργανίδια, και το περιεχόμενό τους, τις αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον, τον κύκλο της ζωής τους, τη διαίρεση και το θάνατό τους.

3 1) Δομή και λειτουργία των πρωτεϊνών (22/4) 2) Αντιγραφή και επιδιόρθωση του DNA (24/4) 3) Από το DNA στις πρωτεΐνες (29/4 και 6/5) 4) Τα χρωμοσώματα και η ρύθμιση των γονιδίων (8/5 και 13/5) 5) Εξέλιξη γονιδίων και γονιδιωμάτων (20/5) 6) Βλαστοκύτταρα-βασικές έννοιες και σύγχρονες εφαρμογές (22/5) 1) Κυτταρική γήρανση (3/6) Κυτταρική Βιολογία Είναι η ακαδημαϊκή περιοχή που μελετά τα κύτταρα τις φυσιολογικές τους ιδιότητες, τη δομή τους, τα οργανίδια, και το περιεχόμενό τους, τις αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον, τον κύκλο της ζωής τους, τη διαίρεση και το θάνατό τους.

4 Εξέλιξη γονιδίων και γονιδιωμάτων (κεφ. 9/ Βασικές αρχές Κυτταρικής Βιολογίας-Alberts et al.)

5

6 Περιεχομένα διάλεξης Δημιουργία γενετικής ποικιλότητας Το γενεαλογικό δέντρο της ζωής Εξέταση του ανθρώπινου γονιδιώματος Σχετικά θέματα

7 Περιεχομένα διάλεξης Δημιουργία γενετικής ποικιλότητας

8 Βιοποικιλότητα Η ποικιλότητα των ειδών βασίζεται στη λεπτή ισορροπία ανάμεσα στη συντηρητική πιστότητα αντιγραφής του γονιδιώματος, που επιτρέπει στους απογόνους να κληρονομούν τις αρετές των γονιών τους και στα δημιουργικά λάθη αντιγραφής και συντήρησης του γονιδιώματος που προσδίδουν στους απογόνους την ιδιότητα να αποκτήσουν νέα χαρακτηριστικά και να αναπτύξουν νέες δεξιότητες

9 Στους προκαρυώτες το σύνολο του γονιδιώματος του αρχικού κυττάρου μεταφέρεται σε όλους τους απογόνους

10 Το γονιδιώμα του αρχικού κυττάρου (ζυγώτης) θα μεταφερθεί στην επόμενη γενιά μόνο μέσω των βλαστικών κυττάρων Από τη σκοπιά της εξέλιξης τα σωματικά κύτταρα-τον οποίων το γονιδίωμα δεν μεταφέρεται στις επόμενες γενιές- έχουν ως σκοπό απλώς να εξασφαλίσουν την επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό των βλαστικών κυττάρων

11

12 Μόνο οι μεταλλάξεις που θα συμβούν στα βλαστικά κύτταρα μεταβιβάζονται στις επόμενες γενιές

13 Λόγω της φυλετικής αναπαραγωγής αυξάνεται η γενετική ποικιλία εξαιτίας της ανάμειξης των γονιδιωμάτων Και δεν είναι μόνο οι αλλαγές που θα συμβούν στα βλαστικά κύτταρα που συνεισφέρουν στη γενετική ποικιλία: α ν α σ υ ν δ ι α σ μ ό ς Ε π ι χ ι α σ μ ό ς

14

15 Η εντυπωσιακή βιοποικιλότητα πάντως έχει προκύψει όχι μέσω δραματικών αλλαγών στην αλληλουχία του γονιδιωμάτος αλλά μέσω μεταποίησης/παραλλαγής προϋπαρχόντων θεμάτων. Η συσσώρευση αυτών των μικρών παραλλαγών κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων γενεών οδηγεί στις θεαματικές διαφορές.

16 Πέντε κύρια είδη γενετικών αλλαγών συνεισφέρουν στην εξέλιξη Μετάλλαξη μέσα σε ένα γονίδιο (αλλαγή, αφαίρεση, διπλασιασμός νουκλεοτιδίου) Διπλασιασμός γονιδίου (γονίδιο ή μεγαλύτερο τμήμα DNA διπλασιάζεται. Στα διπλασιαμένα τμήματα μπορούν να συμβούν επιπρόσθετες μεταλλάξεις) Απαλειφή γονιδίου (μπορεί έπειτα από θραύση χρωμοσωμάτων) Ανακάτεμα εξονίων (με θραύση και επανασύνδεση κύρια στην περιοχή των ιντρονίων μπορεί να προκύψει νέο λειτουργικό γονίδιο) Οριζόντια(διακυττάρια) μεταφορά γονιδίων (κομμάτι γονιδιώματος μεταφέρεται σε άλλο κύτταρο ακόμη και άλλου είδους-κοινό στους προκαρυώτες)

17 Μετάλλαξη μέσα σε ένα γονίδιο Για να προκύψουν αυτές οι αλλαγές πρέπει να αποτύχουν οι μηχανισμοί αντιγραφής και συντήρησης του DNA Κάθε νουκλεοτίδιο αντιμετωπίζει τον κίνδυνο αλλαγής (1:10 10 ) κάθε φορά Που διαιρείται ένα κύτταρο στον άνθρωπο, στο E.coli 10πλάσια πιθανότητα (σημειακές μεταλλάξεις)

18 Μετάλλαξη μέσα σε ένα γονίδιο

19 Μετάλλαξη μέσα σε ένα γονίδιο Οι περισσότερες πάντως από τις σημειακές μεταλλάξεις δεν έχουν καμμία επίπτωση σε πρωτεΐνη ή ρυθμιστικό γονίδιο, είναι δηλαδή ουδέτερες ή σιωπηρές. εξελικτικό ρολόι

20 Διπλασιαμός γονιδίου Νέα γονίδια μπορούν να προκύψουν μέσω διπλασιασμού. Το νέο αντίγραφο μπορεί να μεταλλαχθεί και να εξειδικευτεί ανεξάρτητα σε μια άλλη λειτουργία. Επανειλημμένοι κύκλοι διπλασιασμού-απόκλισης κατά τη διάρκεια εκατ. ετών οδηγούν στη δημιουργία μιας ομάδας συγγενικών γονιδίων (οικογένεια γονιδίων) μέσα στο γονιδίωμα στον ανθρώπινο αμφιβληστροειδή διαφορετικές οψίνες ανιχνεύουν διαφορετικού μήκους κύματος φως Bacilus subtilis

21 Διπλασιαμός γονιδίου Άνισος επιχιασμός Συμβαίνει μεταξύ ομολόγων τμημάτων δύο χρωμοσωμάτων: βραχείες ομόλογες ακολουθίες στα άκρα τους οι οποίες περιβάλλουν ένα γονίδιο (πιθανά κατάλοιπα τρανσποζονίων) Γίνεται λάθος σύναψη-ευθυγράμμηση Γίνεται το χίασμα από το οποίο προκύπτει ένα μακρύ χρωμόσωμα και ένα βραχύ. Στο μακρύ έχει διπλασιαστεί το αρχικό γονίδιο. Επαναλαμβανόμενοι γύροι αυτού οδηγούν σε πολλαπλά αντίγραφα του ίδιου γονιδίου στη σειρά (π.χ. οικογένεια γονιδίων σφαιρίνης)

22 Διπλασιαμός γονιδίου Οικογένεια γονιδίων σφαιρίνης Η αιμοσφαιρίνη έχει 2 α και 2 β αλυσίδες με θέσεις πρόσδεσης του οξυγόνου που αλληλεπιδρούν και κάνουν το μόριο πιο αποτελεσματικό από τον μονομερή πρόγονο.

23 Διπλασιαμός γονιδίου

24 Διπλασιαμός γονιδίου Επειδή στα πτηνά και σπονδυλωτά τα γονίδια α και β βρίσκονται σε δυο διαφορετικά χρωμοσώματα αλλά στο xenopus στο ίδιο υπολογίζεται ότι συνέβει μια θραύση περίπου 300 εκατ. χρόνια πριν Το β γονίδιο μεταλλάχθηκε ανεξάρτητα και έδωσε μια δεύτερη αλυσίδα τύπου β του συντίθεται ειδικά στο έμβρυο. Η α2γ2 αιμοσφαιρίνη του εμβρύου έχει υψηλότερη συγγένεια με το Ο2 και έτσι εξασφαλίζεται καλύτερη μεταφορά Ο2 από τη μητέρα στο έμβρυο. Σε ακόμη πρωΐμότερο στάδιο εκφράζεται η α2ε2 ενώ κατά την εξέλιξη εμφανίστηκε και το σύμπλοκο α2δ2 στα ενήλικα πρωτεύοντα

25 Διπλασιαμός γονιδίου Ψευδογονίδια: Είναι γονίδια πολύ ομόλογα με τα λειτουργικά γονίδια της οικογένειας αλλά από τυχαίες μεταλλάξεις έχουν αδρανοποιηθεί. Στο ανθρώπινο DNA υπάρχουν πάρα πολλά (non-coding DNA) που αποδεικνύει ότι μη κωδικοποιές αλληλουχίες δεν αποβάλλονται γρήγορα

26 Διπλασιαμός γονιδίου Ο διπλασιαμός και απόκλιση γονιδίων αποτελεί έναν κεντρικό μηχανισμό της εξέλιξης. Σχεδόν κάθε γονίδιο υπάρχει σε πολλές εκδοχές.

27 Διπλασιαμός γονιδίου H Υπόθεση 2R ή υπόθεση Ohno's Αυτή η υπόθεση υποστηρίζει ότι σε πρώιμο στ άδιο κατά την εξέλιξη των σπονδυλωτών ολόκληρο το γονιδίωμα υπέστη δύο διαδοχικούς διπλασιαμούς αποδίδοντας έτσι 4 αντίγραφα κάθε γονιδίου (παλεοπολυπλοειδία)

28 Xenopus tropicalis (Διπλασιασμός ολόκληρου του γονιδιώματος) Xenopus laevis

29 Διπλασιαμός γονιδίου Αντί για ολόκληρο το γονίδιο διπλασιάζεται ένα εξώνιο και αυτό οδηγεί σε πρωτεΐνη με επαναλαμβανόμενες πρωτεϊνικές περιοχές (domains)

30 Ανακάτεμα εξονίων Νέα γονίδια μπορούν να δημιουργηθούν από ανακάτεμα εξονίων (exon shuffling) Οι περίπου 30,000 πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από το ανθρώπινο γονιδίωμα θεωρείται ότι προέξυψαν από ανακάτεμα μόλις λίγων χιλιάδων εξονίων καθένα από τα οποία κωδικοποιούσε μια πρωτεϊνική περιοχή

31 Μεταθετά στοιχεία Ανάμειξη εξονίων μπορεί να προκύψει και από τη δράση γειτονικών μεταθετών στοιχείων

32 Μεταθετά στοιχεία μετάλλαξη: μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα ασθένεια (π.χ. αιμορροφιλία)

33 Μεταθετά στοιχεία

34 Μεταθετά στοιχεία Μετάλλαξη σε ρυθμιστική περιοχή η οποία ενεργοποιεί τα γονίδια που ελέγχουν τη δημιουργία ποδιού που προέκυψε από την αναδιάταξη του DNA που προκάλεσε μεταθετό στοιχείο

35 Οριζόντια μεταφορά γονιδίων Το E.coli φαίνεται να απέκτησε τουλάχιστον 18% του γονιδιώματός του από άλλα είδη κατά τα τελευταία 100 εκατ. ετών

36 Οριζόντια μεταφορά γονιδίων Μεταφορά DNA μέσω σύζευξης Τα πλασμίδια περιέχουν γονίδια που προσδίδουν ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά. Στη μεταφορά τους από βακτήριο σε βακτήριο οφείλεται η εμφάνιση δυνητικά επικίνδυνων στελεχών βακτηρίων

37 Οριζόντια μεταφορά γονιδίων Τα περισσότερα στελέχη του Neisseria gonorrhoea που προκαλεί βλεννορροια είναι ανθεκτικά στην πενικιλίνη

38 Οριζόντια μεταφορά γονιδίων Τα αρχέγονα κύτταρα ήταν «πολυγαμικά» κοινά γονίδια αντιγραφής, μεταγραφής, μετάφρασης με τα αρχαιοβακτήρια κοινά γονίδια των μεταβολικών οδών με τα ευβακτήρια

39 Περιεχομένα διάλεξης Το γενεαλογικό δέντρο της ζωής

40 Το εντυπωσιακότερο εύρημα των εξελικτικών μελετών ήταν τα ομόλογα γονίδια, γονίδια δηλαδή με παρόμοια αλληλουχία νουκλεοτιδίων εξαιτίας της κοινής προέλευσης, που βρίσκονται σε οργανισμούς με τεράστια φυλογενετική απόσταση. 50% των γονιδίων του ανθρώπου είναι ομόλογα είτε με το νηματοειδή σκώληκα (Caenorhabditis elegans) είτε με τη φρουτόμυγα (Drosophila melanogaster) είτε και με τα δύο. H σειρά που οδηγεί στα H σειρά που οδηγεί στα σπονδυλωτά απέκλινε από την αντίστοιχη για τα σκουλήκια και έντομα πριν από 600 εκτατ. χρόνια

41 Το φυλογενετικό δένδρο όλων των ζώντων οργανισμών, βασισμένο στα δεδομένα των rrna γονιδίων, που δείχνει τον διαχωρισμό των τριών επικρατειών των βακτηρίων, των αρχαίων και των ευκαρυωτών

42 Οι οργανισμοί εξελίσσονται με την ατέρμονη επανάληψη του κύλου λάθους-δοκιμής ή αλλιώς μετάλλαξης-φυσικής επιλογής. Οι γενετικές οδηγίες που προσφέρουν στον οργανισμό πλεονέκτημα στο δεδομένο περιβάλλον, επιβιώνουν του ανταγωνισμού και αναπαράγωνται επιτυχώς.

43 Περιοχές του DNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνη ή ρυθμιστικά γονίδια είναι ελεύθερα να αλλάξουν με ταχύτητα που καθορίζεται μόνο από τη συχνότητα τυχαίων μεταλλάξεων :εξελικτικά ουδέτερες μεταλλάξεις. Αντίθετα, περιοχές που κωδικοποιούν απαπαίτητες πρωτεΐνες ή RNA υφίσταται την πίεση της φυσικής επιλογής και άρα είναι πολύ περισσότερο διατηρημένα. Μελετώντας τα διατηρημένα γονίδια εξακριβώνουμε τις σχέσεις ανάμεσα στους πιο απομακρυσμένους οργανισμούς του δέντρου της ζωής. Αντίθετα, εάν θέλουμε να μελετήσουμε πιο συγγενικά είδη θα μελετήσουμε τις ουδέτερες αλλαγές, που λειτουργούν σαν απλό βιολογικό ρολόι καθώς συσσωρεύονται σταδιακά.

44 95% του ανθρώπινου DNA είναι ««άχρηστο»», δεν κωδικοποιεί πρωτεΐνες δεν έχει ρυθμιστικό ρόλο. άρα είναι ελεύθερο να μεταλλαχθεί χωρίς επιπτώσεις στην ευρωστία (fitness) του οργανισμού

45 βαστική σειρά: 200 διαιρέσεις Κάθε κύτταρο περίπου 6 εκατ. bps απόγονοι:100 αλλαγές σε σχέση με τους γονείς γενετική απόκλιση (genetic drift)* Οι οικογένειες θα αποκλίνουν κατά 200 αλλαγές γ ε ν ι ε ς διαφορές *τυχαίες μεταλλάξεις χωρίς περιορισμούς από πιέσης επιλογής

46 γενετική απόκλιση (genetic drift) 1 0 ε κ α τ. 1% του γονιδιώματος Άνθρωπος-χιμπατζής 1,2% του γονιδιώματος διαφορετικό= Άρα τελευταίος κοινός πρόγονος πριν από 10 εκατ. xρόνια;

47 Επειδή οι διαφορές συμβαίνουν ανεξάρτητα σε δυο αποκλίνουσες σειρές η απόκλιση μεταξύ των ειδών θα είναι διπλάσιες ανάμεσα στα είδη σε σχέση με τις διαφορές ανάμεσα στο κάθε είδος και τον κοινό πρόγονο: Άνθρωπος-χιμπατζής τελευταίος κοινός πρόγονος πριν από 5 εκατ. χρόνια Φυλογενετικό δέντρο ανωτέρων πρωτευόντων

48 Άνθρωπος και χιμπατζής έχουν και την ίδια διάταξη γονιδίων πάνω στα χρωμοσώματα πρότυπο ζώνωσης To πρότυπο ζώνωσης προκύπτει από χρώση που διακρίνει περιοχές πλούσιες σε Α-Τ από πλούσιες σε G-C Χρωμόσωμα 1 κάθε είδους

49 Άνθρωπος και χιμπατζής έχουν τα ίδια 30,000 γονίδια Τα πρώτα 300 νουκλεοτίδια της λεπτίνης* (τα υπόλοιπα 441 είναι ταυτόσημα). Υπάρχουν 5 διαφορές και από αυτές μόνο μια αλλάζει την αλληλουχία των αμινοξέων. Η αλληλουχία του γορίλα στις θέσεις αυτές Υποδηλώνει πιθατότατα την πρόδρομη αλληλοχία και για τα δύο είδη * Ορμόνη που ρυθμίζει την πρόσληψη τροφής και την κατανάλωση ενέργειας

50 Ακόμη και οι αλληλουχίες Alu (εκατ. αντίγραφα μεταθετών στοιχείων που προέκυψαν με διπλασιασμούς) είναι κατά 99% στις ίδιες θέσεις στον άνθρωπο και το χιμπατζή ΑΡΑ διπλασιάστηκαν και μετακινήθηκαν προτού αποκλίνουν ο άνθρωπος και ο χομπατζής

51 Άνθρωπος και ποντικός διαχωρίστηκαν πριν από 75 εκατ. χρόνια* και τα μεταθετά τους στοιχεία έδρασαν ανεξάρτητα. Έτσι η οργάνωση του γονιδιώματος έχει μεταβληθεί σημαντικά Alu L1 L1 B1 *Τα γονιδιώματα των δύο ειδών έχουν παρόμοιο μέγεθος και συγκρίσιμο αριθμό γονιδίων

52 Η συνολική δομή των χρωμοσωμάτων διαφέρει σημαντικά κεντρομερή Άνθρωπος Ποντικός Παρά το γενικό ανακάτεμα διακρίνονται πολλά τμήματα διατηρημένης συντεκτικότητα (conserved synteny)= περιοχές που διατηρούν την γενική κοινή δομή. Πάνω από 90% του γονιδιώματος και των δύο ειδών μπορεί να κατανεμηθεί σε τέτοιες περιοχές. Δείτε πορτοκαλί περιοχή του χρωμοσώματος 1 και 4 του ανθρώπου και του ποντικού αντίστοιχα

53 Παρόλο που τα γονιδιώματα ανθρώπου-ποντικού διαφέρουν κατά 50% υπάρχουν περιοχές όπου οι αλλαγές δεν είναι ανεκτές και η αλληλουχία είναι παρόμοια. Αυτές διατηρήθηκαν με εκκαθαριστική επιλογή (purifying selection), δηλαδή εξολόθρευση των ατόμων με μεταλλάξεις που διαταράσσουν σημαντικές λειτουργίες. Τα επιλεκτικά διατηρημένα τμήματα DNA κωδικοποιούν είτε πρωτεΐνες, είτε RNA, είτε είναι ρυθμιστικές περιοχές (π.χ. υποκινητές, ενισχυτές)

54 Γονίδιο Hantingtin (67 εξώνια με 1:1 αντιστοίχηση) Το ψάρι φούσκα Fugu rubripes έχει πολύ μικρό γονιδίωμα, περίπου 1/8 του ανθρώπινου αλλά το ίδιο σύνολο γονιδίων. Αναγνωρίζονται διατηρημένα εξώνια και ρυθμιστικές περιοχές ενώ και τα ιντρόνια σχεδόν ταυτίζονται. Η διαφορά είναι στο μέγεθος των ιντρονίων και γενικά του μη κωδικοποιητικού DNA. To Fugu μοιάζει να έχει απαλλαγεί από το μεγαλύτερο μέρος του μη κωδικοποιητικού DNA. Άρα το περρισσότερο μη κωδικοποιητικό DNA είναι περιττό (άχρηστο, junk) *οι σειρές των ψαριών από των θηλαστικών απέκλιναν πριν από 400εκατ. χρόνια

55 δεν είναι πια τόσο ισχυρή η αντίληψη για το junk DNA

56 τμήμα γονιδίου για το rrna Επειδή η διεργασία της μετάφρασης είναι θεμελιώδους σημασίας για όλα τα κύτταρα, αυτό το συστατικό του ριβοσωματίου έχει διατηρηθεί από την απαρχή της ζωής στη Γη.

57 Το φυλογενετικό δέντρο της ζωής Το μήκος των κλαδιών αντιστοιχεί στο βαθμό διαφοράς ως προς την αλληλουχία του rrna. Τα κίτρινα είναι οι ορατοί δια γυμνού οφθαλμού οργανισμοί: Παρατηρήστε: Α) το μεγαλύτερο μέρος ζωντανής ύλη αποτελούν οι Μικροοργανισμοί Β) τα βακτήρια και τα αρχαία απέκλιναν περίπου τότε που απέκλιναν οι ευκαρυώτες από τους προκαρυώτες

58 Περιεχομένα διάλεξης Εξέταση του ανθρώπινου γονιδιώματος

59 Το ανθρώπινο DNA είναι τεράστιο 3,2x10 9 ζεύγη βάσεων σε 22 αυτοσώματα και 2 φυλετικά χρωμοσώματα αν το ζεύγος βάσεων είχε μήκος 1mm

60 Human Genome Project

61

62 Το χρωμόσωμα 22, το πρώτο του οποίου καθορίστηκε η αλληλουχία (1999)

63 Το μεγαλύτερο μέρος του ανθρώπινου DNA αποτελείται από επαναληπτικές μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες

64

65 Εντυπωσιακά ευρήματα του HGP Το πολύ μικρό ποσοστό του κωδικοποιητικού DNA (1,5%) To πολύ μεγάλο μέσο μέγεθος γονιδίων: ~27,000bps (πρωτεΐνη μέσο μεγέθος 430 αμινόξέα, άρα 1300bps) O συνολικός αριθμός γονιδίων ~30,000 (Drosophila 14,000- C. Elegans 19,000)

66

67 HGP: 3 εκατ. SNPs έχουν εντοπιστεί Πολυμορφισμός μεμονομένων νουκλεοτιδίων (single nucleotide polymorphisms, SNPs)

68

69

70

71

72

73

74 Ένα μικρό υποσύνολο από SNPs φαίνεται ότι ευθύνεται για όλες σχεδόν τις κληρονομικές πτυχές της μοναδικότητας κάθε ατόμου

75 Επειδή κρίσιμες αλληλλουχίες συντηρήθηκαν κατά την εξέλιξη, η σύγκριση των γονιδιωμάτων του ποντικού και του ανθρώπου μπορεί να αποβεί πολύ χρήσιμη στη μελέτη του ανθρώπινου γονιδιώματος. Εάν γνωρίζουμε τον εντοπισμό και τη λειτουργία ενός γονιδίου στον ποντικό είναι ευκολότερο να αναγνωρίσουμε και να προβλέψουμε την λειτουργία του αντίστοιχου γονιδίου στον άνθρωπο

76

77 Άρα οι μεγάλες διαφορές οφείλονται στο ρυθμιστικό DNA που δεν κωδικοποιεί πρωτεΐνες αλλά ελέγχει, μεσω της πρόσδεσης σε αυτό ρυθμιστικών πρωτεϊνών, την έκφραση των γονιδίων : θέτει τους κανόνες που ακολουθούν τα κύτταρα καθώς πολλαπλασιάζονται, εκτιμούν τη θέση του στο έμβρυο και ενεργοποιούν νέα γονίδια στον κατάλληλο χρόνο

78 Εκφράζουν τις ίδιες πρωτεΐνες αλλά λόγω των διαφορετικών ρυθμιστικών περιοχών τα κύτταρα κολουθούν διαφορετικούς δρόμους.

79 Η εναλλακτική συρραφή των RNA παράγει πολλές διαφορετικές πρωτεΐνες Το γονίδιο DSCAM ελέχγει την παραγωγή υποδοχέων των νευρικών Κυττάρων. Το τελικό mrna προκύπτει από τη διαφορετική συρραφή 24 εξονίων 4 από τα οποία βρίσκονται σε συστοιχίες διαφορετικών εξονίων (A, B, C, D). Άρα τα διαφορετικά πρότυπα συρραφής είναι 38,016 Άρα ένας οργανισμός μπορεί να παράγει πολύ περισσότερες πρωτεΐνες από τα γονίδια του. Δεν γνωρίζουμε τον τρόπο ρύθμισης, δεν γνωρίζουμε πόσο συνεισφέρει στις διαφορές μεταξύ ειδών

80

81 Μπορεί δηλαδή να «διαβάσαμε» τη αλληλουχία του DNA αλλά ακόμη είμαστε πολύ μακριά από το να αποκωδικοποιήσουμε όλες τις πληροφορίες του ανθρώπινου γονιδιώματος. Αυτή είναι η μεγάλη πρόκληση για την επόμενη γενιά των βιολόγων

82

83