הגנום ההומני , מבנה, מורכבות, ווריאציות גנומיות Flashcards
נוקלאוטיד
פופסט
סוכר
בסיס חנקני
כמה קשרי מימן יש בין
C-G
3
כמה קשרי מימן יש בין
A-T
2
בגנום האנושי, כמה גנים מקודדים לחלבון?
20,000-25,000
בגנום האנושי, כמה גנים אינם מקודדים לחלבון?
15,000-20,000
מהו הדוגמה המרכזית ?
דנא
עובר
transcription(שעתוק)
ואז
הופך
למרנא
הוא עובר תרגום
ונוצר חלבון
הבדל בין רנ”א לדנא
דנא
בסיס
T
סוכר דיאוקסיריבוז-
לא מכיל קבוצת
OH
על פחמן מספר 3
דו גדילי
יותר יציב
רנא
מכיל בסיס
U
מכיל ריבוז-
מכיל קבוצת
OH
על פחמן מספר 3
חד גדילי-
פחות יציב
ממה גן מורכב?
אקסון- הרצף המקודד שעובר תרגום
אינטרונים
אזורי
UTR
פרומוטור-רצף המכווין את ההתחלה של השעתוק
אזורי ה-
UTR
מה עוברים
מה לא עוברים?
עוברים שעתוק
לא עוברים תרגום
מה הכיווניות של הדנא?
מכיוון
5
לכיווון
3
Gene families
גנים בעלי דמיון ברצף.
מבחינה אבולוציונית כנראה שהגיעו מאותו המקום.
יכולים להיות מפוזרים על כרומוזמים שונים.
למה יש צורך ב
Gene families?
משמשים את התא בשלבים שונים: חלק בשלבים עובריים, חלק באדם הבוגר
Olfactory Receptor (OR) gene family
משפחה גדולה (בערך 1000)של גנים
קשורים לריח.
מאפשרים לזהות הרבה ריחות.
נמצאים על הרבה כרומוזמים.
הקשר בין
non coding RNA
למחלת הלוקמיה-
בלוקמיה אחד המאפיינים הוא חסר בכרומוזום 13.
באזור הזה במצב תקין יש הרבה
micro RNA
שמעכבים גידולים סרטנים.
כאשר האיזור חסר מגדיל את הסיכון לגידול.
בין מי למי נמצא קשר
עם
non coding RNA
סרטן
מחלות קרדיווסקולריות
מחלות נירודגרנטיביות
מחלות זיהומיות-קורונה
– long NONcoding RNA
משמש כספוג.
קושר
micro RNA
מסויים.
הדבר מבטל את יכולת הבקרה של אותו
micro RNA.
הדבר מוביל לשינוי מבני של תאים והיווצרות סרטן.
Non-coding RNAs
מסויים עוזר למשאבה של יוני קלציום לבקר את הכניסה שלהם.
פפטיד שנוצר ונקשר למשאבה מבטל את הבקרה מה שגורם לסיכון מוגבר להתקפי לב
Non-coding RNAs
מעגלי
קושר
micro RNA
הדבר מוביל ליצרת פלאקים ומחלות נירו
. Micro RNA נקשר לוירוס מה שגורם למחלת נשימה יותר חזקה
איזה גדיל דנא יהיה דומה לרנא שיווצר?
Sense
איזה גדיל של דנ”א משמש כתבנית ליצירת הרנא?
Anti Sense
לאחר תהליך השעתוק
הרצף שנוצר מכיל?
היכן מתרחש השעתוק?
אקסונים ואינטרונים.
בגרעין
בתהליך השעתוק מה מתווסף לרצף שנוצר?
אזורי בקרה
CAP- קצה 5
poly A- שעוזר לייצוב המולקולה בקצה 3
מה מתרחש לאחר תהליך השעתוק
היכן הוא מתרחש?
מתרחש תהליך של
splicing
הוצאה של אינטורנים מהרצף
בתוך הגרעין
איזה רצף יוצא מהגרעין?
רצף שמכיל אקסונים
CAP
poly A
איפה מתרחש תהליך התרגום של רצף הרנ”א?
בריבוזומים
ממה מורכב הריבוזום?
על גבי מי הוא נע?
איך הוא זז?
– 2 יחידות של rRNA
נע על גבי
Mrna
זז בקבוצות של 3
tRNA
מביא את ח”א לריבוזום
מי הוא קודון ההתחלה?
AUG(ברנ”א)
ATG(דנ”א)
alternative splincing
האקסונים מתחברים בצורה שונה.
מה שמאפשר יצירה של מגוון חלבונים מאותו גן.
איך יש כמות חלבונים גדולה מהגנום?
שחבור חלופי
RNA EDITING
למה יוביל
RNA EDITING
שבו
A
הופך ל
I(אינוזין)?
כעת יתחבר
ל-
I-G
במקום
A-U
כעת בשלב התרגום יקשר קודן אחר
יוביל ליצירת חלבון אחר
כיצד אפגינטיקה יכולה להשפיע על ביטוי גנים?
באמצעות הוספות על הדנא - השפעה על ביטוי גנים.
משפיעה על אריזת הכרומטין
מה לרוב יוביל להשתקת אזור מסוים בדנ”א?
מתילציות באזורי
GC
מתי דפוס המתילציה נקבע לרוב?
בעובר
מה הם הגורמים המשפיעים על ביטוי גנים?
רצף דנא
רגולציה
אפיגנטיקה
מבנה תלת ממדי של כרומטין
non coding RNA
Genomic imprinting-
הקשר לאללים
האללים עוברים סימון שמסמן אותם כ-אימהיים או אבאהים.
כך שבפגישה של ביצית וזרע עדין קיימים הסימנים האלה.
בשלב הראשוני של התפתחות העובר הסימון נחמק.
ואז מתחיל שוב הסימו
חסר של אזור מסויים בכרומוזום 15 מוביל למה?
ל2 מחלות שונות.
פרדר ווילי או אנגלמן
מתי נקבל
אנגלמן
כאשר יש חסר בכרומוזום האמהי-
כאשר בעובר יש 2 כרומוזומים אבהים.
כאשר ישנה החתמה שמזה את שני הכרומוזמים אבהים
על אף שאחד מהם מגיע מאמא
כאשר יש מוטציה בכרומוזם האמהי
מתי נקבל
פרדר ווילי
כאשר יש חסר בכרומוזום האבהי-
כאשר בעובר יש 2 כרומוזומים אימהים.
כאשר ישנה החתמה שמזה את שני הכרומוזמים כאימהים-
על אף שאחד מהם מגיע מאבא.
למה מתרחשת השתקת כרומוזום
X
בנקבות?
מה מתקבל?
– כדי שלא יהיה ביטוי כפול של גנים.
כרומוזום שמושתק הופך להיות
barr body
Locus
אזור ספציפי בכרומוזום, יכול להיות גן שלם או נוקלאוטיד בודד.
Alleles
וריאציות של רצף ה-DNA בלוקוס מסוים
Wild type
האלל הנפוץ באוכלוסייה.
Variant
אללים שונים מאלל Wild type.
Mutation
שינוי ברצף או סדר ה
- DNA.
SNV
שינוי נוקלאוטיד אחד
Indel A
Indel B
Indel Aתוספת של נוקלאוטידים
Indel b חסר של נוקלאוטידים
Micro satellite
– רצפים קצרים (1-4) שחוזרים על עצמם
הרחבה על כמה הויריאנט נפוץ באוכלוסיה-
. אם נמצא מעל 1% נפוץ ולא מצפים שיהיה גורם מחלה (בד”כ).
דוגמה מנגד - אנמיה חרמשית
אם פחות, עשוי להיות פתוגני (לא מחייב)
כיצד מפיקים דגימת דנ”א?
באמצעות דם/רוק.
הדנא יהיה בתאי הדם הלבנים.
נפטרים מהתאים האדומים ומחלבונים.
Pcr
– שיטה להגברת אזור מסויים בדנ”א.
מהם השלבים ב-
PCR?
דנטורציה של הדנ”א
הוספה של פריימרים שהם הומולוגים לקצה המקטע שרוצים להכביר.
הוספה של נוקלאוטידים ודנא פולימראז שמשכפל את הדנא.
מה גל אלקטרופזה מאפשר לגלות?
מוטציות של
deletion
או
insertion
בדנ”א
של
מעל 20
בסיסים
מי הם אנזימי ריסרקציה?
שייכים לחיידקים כדי לאפשר הגנה מפני וירוסים.
הם חותכים באזורים ספציפים.
מה מאפשרים לנו אינזמי הרסטרקציה?
מאפשר לנו לזהות שינוים של נוקלאוטידים.
אפילו נוקלאוטיד אחד.
משתמשים בה כאשר אני יודעת איזה מוטציה אני מחפשת.
איפה אפשר לראות שימוש בזיהוי מוטציה דרך אנזימי רסטרקציה?
תסמונת בלום.
בה מתרחשת החסרה והוספה של בסיסים.
המוטציה יוצרת אתר חיתוך שב-
WT
לא ייחתך על ידי אנזימי הרסטרקציה.
DNA sequencing- בהקשר למוטציות
מאפשר לי לזהות מוטציות כשאני לא יודעת מה אני מחפשת.
DNA sequencing
איך מתבצע?
מתחילים בהגברה של מקטע
מסוים בדנ”א.
עושים זאת תוך שימוש בפריימר, דנ,א פולימראז נוקלאוטידים ונוקלאוטדיים מסומנים פלוריסנטית.
– מתחילים להוסיף נוקלאוטידים ומתישהו ייכנס נוקלאוטיד פלורוסנטי
שגורם להפסקת תהליך השכפול וליצירת מקטעים באורכים שונים.
מכניסים למכשיר שיודע לקרוא את המקטעים לפי הגודל ולהגיד מה הבסיס ע”פ הפלורוסנציה שלו.
את זה משווים לגן הרפרנס ובודקים את ההבדלים שמוצאים והאם הם רלוונטים למחלה.
C.- אומר שזה ברמת הדנ”א
346- מיקום ברצף הדנ”א
G>T
כלומר
G
התחלף ל-
T
P- אומר שזה חלבון
E116- מיקום של חומצה אמינית
E
X- מסמן שהשינוי הפוך ל-
stop codon
מוטציה שגורמת לחלבון קצר יותר ככל הנראה.
Real Time PCR
משתמשים כאשר יודעים את סוג המוטציה שמחפשים.
מוסיפים מקטע שמתחבר .לאזור שייתכן ויש בו מוטציה
אם אין מוטציה יש חיבור מושלם שגורם ליצירת פלוריסנציה.
אם יש מוטציה אין חיבור מושלם- גורם לפחות פלורסנציה/ ללא פלוריסנציה.
מה מתרחש ב-
X השביר
מחלה של
CNV.
בשלישית הנוקלאוטידים
CGG
שנמצא באזור בקרה לפני אקסון מספר 1
בגן
FMR.
כמה חזרות של
CGG
יש באנשים ללא מחלה
של
Xשביר?
30 חזרות
כמה חזרות ניתן למצוא ב-
X שביר?
60-200
טווח שיכול לגרום להופעה של תופעות שונות - כמו מנאפזוה מוקדמת,אטקסיה.
מעל 200-
פיגור ,נמוכים,פרופורציות גוף שונות.
למה נרצה לבדוק עובר של אישה שיש לה הרבה חזרות של
CGG?
כן ככל שיש יותר חזרות הסיכוי הסטטיסטי לטעות יותר גדול
בודקים
X-שביר
למעלה - ניתן לדעת שזו נקבה המוזיגוטית כי יש רק פיק אחד.
נקבה לא נשאית.
למטה-
– ניתן לראות שיש אלל תקין ואלל נוסף עם מעל 200 חזרות.
נשאות למוטציה
מה מוביל למחלת
Spinal Muscular Atrophy (SMA)
חסר באקסון 7
של גן
SMN1
מיהו חלבון
SMN2?
מייצר חלבון כמו
SMN1
אבל בכמות קטנה יותר משמעותית.
חסר ב-
SMN1
אלל אחד
שני אללים
נשא
פרט חולה
מה קורה כאשר יש יותר מ- 2עותקים של
SMN2
גורם למחלה יותר קלה
גם אם יש חסר של
SMN1
MLPA
לוקחים 2
פרובים
שאמורים להתחבר למקטע של דנא באיזור מסויים.
הם יתחברו רק אם הרצף מתאים לחלוטין.
כאשר נמדוד לאחר מכן פיקים-
אם נראה פיק בגובה חצי -
משמע הוא נשא באלל אחד.
ללא פיק- נשא לשני האללים.
Microsatellite polymorphism
חזרות של רצף קצר.
יכול להימצא וורצאיות שונות באללים שונים.
משמש לבדיקת אבהות,זיהוי פלילי.
כל טור זה נבדק (יש 2 פסים כי יש שני אללים)
אם מסתכלים על משפחה ניתן לראות שלכל אחד מהילדים יש אלל משותף עם אחד מההורים.
אם לנבדק יש 2 אללים – הם אמורים להיות כמותית, אחד לאחד
ניתן לראות מצבים של טריזומיה-
כאשר יש 3 פיקים.
או פיק בגובה אחד ופיק גבוהה מאוד.
במצב של פיק 1 גבוה, לא ניתן לדעת אם יש אלל יחיד או שני אללים זהים.