אפיגנטיקה Flashcards
אפיגנטיקה
שינויים שעוברים בתורשה ומשפיעים על פעילות הגנים מבלי לשנות את רצף הדנא
תהליכים עיקריים באפיגנטיקה
מתילציה על הדנא
מודיפקציות עג היסטונים
איפה דנא עובר בעיקר מתילציה
על גבי ציטוזין-C
ובעיקרי ברצפי
CpG
מיהו הדי הנוקלאוטיד הכי פחות שכיח בגנום ?
מה הבעיה איתו?
CpG
הוא יחסית לא יציב ויכול לעבור דה אמינציה בקלות
מה קורה ל-
C
כאשר עובר דה אמינציה
הופך ל-
U
מה קורה ל-
C
ממותל
כאשר עובר דה אמינציה
הופך ל-
T
כמה אחוז מרצפי
CpG
ממותלים
70%
איפה ניתן לראות הרבה רצפי
CG?
בטפילים וברצפי דנא חוזרניים
CpG island
CpG island
אזורים העשירים ברצפי
CG.
רובם אינם ממותלים.
מוגנים מאוד ממוטציות.
נמצאים בעיקר בפרומוטורים של
housekeeping genes
מיהו האנזים המוסיף מתילציות על גבי הדנ”א?
DNA methyltrasnferases
DNMT1\maintenance methlyas
בעת הכפלת הדנא לקראת חלוקה תאית-
אנזים הקורא את מתילציות
על גדיל ההורי המקורי ומבצע אותן על גדיל הבת החדש
מתי נמצא- המי מתילציה?
בתאים מתחלקים
DNMT3a/b
אנזים המוסיף קבוצות מתיל דה- נובו- מתילציות שלא היו בתא האב
הוספת קבוצת מתיל לדנא נחשבת שינוי?
בין השינויים היותר יציבים בגנום
הורדת קבות מתיל-
תהליך יותר קשה- מנגנון בכמה שלבים ולא על ידי אנזים אחד.
לוקח יותר אנרגיה מלבצע מתילציה
מי מבצע את תהליך שמאפשר הורדת קבוצת מתיל?
TET1\2\3
מה חיוני ל-
TET?
וויטמין
C
כיצד ניתן להסיר קבוצת מתיל?
הוצאה של הבסיס הממותל לגמרי
הוצאה של
DNMT-1
ככה שתוך שתי חלוקות כבר לא יהיה גדילים ממותלים
מה תפקיד מתילציה בפרומוטרים?
כיצד עושה זאת?
מעכבת את השעתוק של גנים.
מונעת קישור של פקטורי שעתוק לפרומוטור/מביאה חלבונים מעכבים את השעתוק של כנים.
למה יכולה לגרום מתילציה באיזורים שהם לא הפרומוטור?
יכולה לעודד שעתוק/לעכב שעתוק
כמה סוגים של היסטונים יש לנו בתוך הנוקלאוזום?
H2A
H2B
H3
H4
איפה ההיסטונים עוברים מודיפקציות?
בזנב של ח”א שיוצא מתוך הליבה של הנוקלאוזום.
איפה לרוב מתרחשים מוקדיפקיות על גבי הזנב של ההיסטונים?
על קבוצות ליזין
למה לרוב גורמת אצטילציה בהיסטונים?
לשעתוק גנים-
לאצטיל- מטען שלילי, לדנא מטען שלישי.
נוצר דחייה בינהם והדנ”א נפתח
למה לרוב גורמת מתילציה בהיסטונים?
יכולה לגרום לשעיתוק/הפסקת שעתוק-
תלוי היכן נעשתה ובאיזה היסטון
האינזימים הפועלים על היסטונים- מתיל
יש הרבה מתיל טרנספרזות, והרבה אנזימים שמבצעים דה מתילאזות.
פעילות המתרחשת מהר
מה ההבדל בין מודיפקציות מתיל על היסטונים לעומת דנ”א?
בהיסטונים-
הורדת מתיל נעשית מהר.
בדנ”א- הורדת מתיל תהליך ארוך מכמה שלבים.
מהי רמת המתילציה בין רקמות ותאים שונים בגוף?
ברקמות שונות ובין תאין שונים יש רמות מתילציה שונות על הגנום.
כדי להשתיק תאים מסויימים
ההבדל במתילציה בין רקמת עצב מסויימת בין שני אנשים שונים?
דומה
מהן רמות המתילציות בזיגוטה/בלסטוציט בגנום?
מאוד נמוכות.
מתי מתרחשת מחיקה של אפיגנטיקה מהדנ”א האהבי לעומת האימהי?
מיד בתחילת ההתפתחות יש מחיקה של המתילציות ממקור אבהי- על ידי מנגנון
TET
כמה ימים אחר כך מחיקה של המתילציות ממקור אימהי.
מתרחש בזמן חלוקה תאית על ידי
אי פעילות של
DNMT-1
האם ישנן מחיקות של כל המתילציות בהתחלת ההתפתחות העוברית?
יש כמה אזורים בגנום שככל הנראה לא עוברים מחיקה לחלוטין.
שם יש נוכחות של חלבונים שמגינים על האיזור מאנזימים מוחקים.
כיצד ניתן לייצר תאי
iPS -induced pluripotent stem cells
מתן אינזמים המבצעים על הוספה/הורדה של מתילציות מסוימות.
כיצד סביבה יכולה לגרום לשינוי אפיגנטי- מחקר דבורים
דבוריה- עובדת
מקבלת גלי שמכיל מתיונין וחומצה פולית שמעודד מתילציה על פני הגנום.
דבורה- מלכה
מקבלת גלי אחר.
כאשר הורידו לדבורים את
DNMT3
לא התרחשה מתילציה
והדבורות הפכו למלכות.
השפעה של גן
Agouti
על עכברים-
צבע
מטבוליזם
עכברים בגודל תקין-
מתיל על גן
Agouti
כך שהוא לא מתבטא
עכברים שמנים
אין מתיל על גן
Agouti,
הגן עובר יותר שעתוק
אפיגנטקיה בין דורות של גן
Agouti
אמא אגוטית, יש יותר סיכוי לצאצאים אגוטיים
אמא לא אגוטית, יש יותר שהצאצאים שלה יהיו לא אגוטים,
לאבא אין שום השפעה
מה קורה אם נותנים לאמא עכברה שיש לה את הגן הפעיל , מזון שמכיל חומרים המעודדים מתילציה
בזמן ההריון וההנקה?
יש פחות סיכוי לצאצאים אגוטיים- ניתן לעודד מתילציה על ידי תזונה
מהם האתגרים במחקר אפיגנטי?
שינויים אפיגנטיים תלויים ברקמה
שינויים אפיגנטיים יכולים להיות רלוונטיים לתאים מאוד ספציפיים
עלות גבוהה
מתילציה בסרטן-
בסרטן ניתן למצוא-
מעט מתילציה בכל הגנום
עליה במתילציה בפרומוטרים של
tumor suppressor genes-
לכן הם פחות מתבטאים ויש יותר פוליפרציה של תאים
איזה תוצאות ראו בשוני במתילציה בין
חולי סרטן לבריאים באוזרי
ה
CpG island?
ברקמה בריאה: כל הגנום יש רמות מתילציה גבוהות אבל באיי CpG יש ירידה במתילציה.
ברקמה סרטנית: בכל הגנום יש רמות מתילציה נמוכות, ואין שינוי ברמות המתילציה באיי CpG.
Decitabine
תרופה לסרטן.
במבנה שלה דומה לציטוזין.
מוכנס לדנא ומונע מתילציה.
בנוסף
האנזים
DNTM
נקשר אליה חזק.
מונע מהאנזים לבצע מתילציות בדנ”א.
וגם גורם לדגרדציה של
DMNT-1
הזדקנות ואפיגנטיקה-
ישנם שינויים אפיגנטקים ברקמה התלויים בהזדקנות.
לפי השינויים ניתן לדעת אם אדם מזדקן מהר יותר/לאט יותר
מה קורה בחתמה גנומית באוזרים שהם אימפרינטג שאומרים לעבור השתקה
בתאי זרע
בשלב השכפול?
בתאי הזרע שני האללים יהיו ממותלים
מה אומר החתמה אימהית?
שהאלל של האמא עובד- דה אקטיבציה
ומה שמתבטא זה האלל האבאהי
מהיכן מתבטא הגן
IGF-2?
רק מהאלל האהבי
מהיכן מתבטא הכן
H19?
רק מהאלל האימהי
מה תפקידו של
imprinting center reign -ICR
איזור השולט לאן אינהנוסרים יקשרו- לאיזה פרומוטור יקשרו
מה קורה במידה וחלבון
CTCF נקשר
לאיזור
imprinting center reign (ICR
היכן מתרחש?
מונע מהאינהנסור להיקשר לפרומוטור של
IGF-2
, ולכן האינהנסר יקשר לפרומוטור של
H19 וישעתקו.
באלל האימהי
מה קורה במידה ויש מתילציה על
ICR?
היכן קורה?
, ה- CTCF
לא קושר
את
ICR
, ואז האינהנסר יכול להיקשר לפרומטור של
IGF2 וישעתקו.
מתרחש באלל האבהי
תיאוריה שאומרת על הבדל בין גנים שמגיעים מהאבא לעומת אמא
תאוריה
גנים שמגיעים מהאבא- קשורים לגדילה
פעולות אינסנקטיביות
גנים שמגיעים מהאמא-
קשורים להפסקת גדילה.
- higher functions
ניסוי בו לקחו 2 עכברים עם 2 אללים אבהיים או שני אללים אימהיים:
שני העכברים מתו בלידה, ובניתוח של גופם ההבדל העיקרי היה במוח-
שני אללים אימהיים
: frontal cortex ענק וההיפותלמוס קטן.
שני אללים אבהיים:
frontal cortex קטן וההיפותלמוס ענק.
תוצאות מחקר של
חולדות
שטיפלו מאוד בצאצאים
לא טיפלו בצאצאים
צאצאים שלא טופלו-
רמות גבוהות של קורטיזול
HP axes
יותר מופעל.
סבלו יותר מחרדה
התנהגו ככה לצאצאים שלהם
מהי הסיבה לשונות בין העכברים בהקשר של קורטיזול?
בעכברים המוזנחים-
עליה במתילציה בפרמוטור של הגן לקולטן של קורטיזול
בהיפוקמפוס.
מוביל לכך שהיה פחות ביוטי של הקולטן בהיפוקמפוס.
המוח לא מקבל את הסיגנל להפסיק הפרשת קורטיזול
מה ראו כאשר לקחו צאצאים של אמא מזניחה
ושמו אותה אצל אמא מטפלת?
ו שהייתה ירידה במתילציה של הפרומוטור בגן לרצפטור לקורטיזול
מה ראו במחקר של
אנשים לאחר המוות?
אצל אנשים שהתאבדו
וסבלו מהזנחה בילדות
לעומת אנשים שהתבאבדו
היה יותר מתילציה בקולטן לקורטיזול בהיפוקמפוס
