pitanja

Question 1

Povijest genetike

Answer 1

Gregor Mendel- otac moderne genetike, napravio Mendelove zakone (segregacije i neovisne kombinacije), 1909 prvi put termin genetika (Bateson) i gen (Jannsen), 1948 Avery i sur. dokazali da je DNA nositeljica upute za razvoj i funkciju organizma, 1953. Watson i Crick struktura DNA, 1990 Projekt Ljudski genom, 2003 generiranje prve sekvence ljudskog genoma, najnovija istraživanja- lj. genom ima oko 20 500 gena

Question 2

Struktura i funkcioniranje genoma čovjeka

Answer 2

genom- cjeloukupni nasljedni materijal čovjeka, 23 para kromosoma u jezgri + mitohondrijska DNA, geni čine samo 3% sadržaja genoma, kromosom- dna namotana oko proteina, dna- polimer nukleotida strukture dvostruke uzvojnice

Question 3

Struktura DNA

Answer 3

Dugi polimer sastavljen od nukleotida (šećer pentoza deoksiriboza + molekula fosfata + dušićna baza- purinske (Gvanin i Adenin) i pirimidinske (Citozin i Timin)), okosnica pojedinačnog lanca fosfodiesterske veze, između baza vodikove veze, struktura dvostroke uzvojnice sa 2 lanca različite polarnosti (5’-3’ i 3’-5’)- antiparalelni, nalazi se većinom u kromosomima unutar jezgre, komplementarne niti

Question 4

POnavljajući DNA nizovi

Answer 4

1) uzastupno ponavljajući
- satelitna dna- velika serija jednostavnih ili umjereno složenih kratkih uzastopnih ponavljanja slijedova DNA koji su transkripcijski inaktivni i grupirani oko centromera
-minisatelitna: 1) telomerična DNA- ponavljajući slijedovi DNA dugački 10-15 kb, 6 nukleotida na krajevima kromosoma, 2) hipervarijabilna minisatelitna DNA- visoko poliformna DNA duljine 9-24 parova baza, najčešće u blizini telomera, služi u tehnici otisaka prstiju
- mikrosatelitna- ponavljajući pojedinačni, dvostroki trostruki i četverostruki nukleotidni parovi baza, služi se u forenzici i testu određivanja očinstva
2) visokoponavljajući raspršeni slijedovi DNA:
- SINE- kratki raspršeni jezgrini elementi
- LINE- dugi raspršeni jezgrini elementi

Question 5

Replikacija DNA

Answer 5

Semikonzervativan proces- nastane 1 novi lanac, drugi već postojeći, enzim helikaza razdvaja baze slamajući vodikove veze, svaki lanac upravlja sintezom komplementarnog lanca što rezultira dvama DNA dupleksima, DNA polimeraza odgovorna za replikaciju, vodeći lanac sintetizira se u kontinuiranom procesu a tromi u Okazakijevim fragmentima koje DNA ligaza povezuje u kontinuirani lanac (…?)

Question 6

Mehanizmi poravka DNA

Answer 6

1) direktan popravak
2) ekzicijski popravak
- popravak izrezivanjem baza
- popravak izrezivanjem nukleotida- uklanjanje timinske dimere i velike kemijske adukte, kompleksan proces koji uključuje preko 30 proteina koji uklanjaju fragmente otprilike 30 nukleotida
3) popravak krivo sparene baze
4) postreplikacijski popravak
POGLEDATI U KNJIGUUU

Question 7

Kromosomi- definicija, građa, nastanak

Answer 7

Nitaste strukture građene od bjelančevine i DNA koje se nalaze u jezgri stanica. Nakon primarnog namatanja dvostruke uzvojnice DNA , slijedi sekundarno namatanje- namatanje oko sferičnih histonksih perlica formira nukleosome- temeljne građevne jedinice kromatina- dna namotane oko histonske jezgre. ONda tercijarno namatanje nukleosoma u kromatinska vlakna. Čovjek ima 46 kromosoma- 22 para autosoma i 1 par gonosoma (xx ili xy). Mogu biti metacentrični, akrocentrični i submetacentrični ovisno o položaju centromere (koje su odgovorne za pomicanje dna u vrijeme diobe). Na kraju kromosoma nalaze se telomere.

Question 8

Struktura gena

Answer 8

Osnovna jedinica naslijeđa, nalaze se u kromosomima, mogu biti jedinstvene sekvence DNA ili pripadati obitelji gena (geni slične sekvence DNA nastali duplikacijom gena predaka nakon generacija mutacija). Dio molekule DNA kromosoma koji diktira sintezu specifičnih polipeptidnih lanaca, sadržava i nekodirajuće interventne slijedove (introne) umetnute između egzona- regija gena koja se ne izrezuje za vrijeme transkripcije stoga određuje dio primarne strukture genskog proizvoda. Promotorska regija- sekvencija koju prepoznaje i na koju se veže RNA-polimeraza, omogućava transkripciju.

Question 9

Pseudogeni- definicija, nastanak

Answer 9

Geni koji nalikuju na poznate genske strukture ali u osnovi nisu funkcionalni, dugo vremena smatrani junk dna ali imaju ulogu u regulaciji transkripcije.
-učinak na gene supresore tumorskog rasta, potencijal za istraživanje novih lijekova
Najčešće nastaju kao suvišne kopije funkcionalne dna dupliciranjem gena ili mehanizmom reverzne transkripcije (…)

Question 10

Transkripcija DNA i njegova regulacija

Answer 10

Proces u kojemu se genetička informacija prenosi s DNA na RNA, svaka baza u molekuli mRNA komplementarna odgovarajućoj u DNA s tim da uracil zamjenjuje timin. Rna je jednolančana, sintetizira se djelovanjem enzima RNA polimeraze II, u svakom određenom genu koji se prepisuje pucaju vodikove veze između dva lanca molekule DNA i samo jedan DNA lanac dvostruke uzvojnice služi kao takozvani lanac kalup, a prepisana mRNA molekula naziva se smisleni lanac
-dorada RNA uključuje prekrajanje (izrezivanje introna iz mRNA i povezivanje egzona prilikom transkripcije), dodavanje kape (5’ kapa koja olakšava prijenos mrna u citoplazmu i vezanje na ribosome) i poliadenilaciju (dodavanje 200 poliadenilatnih ostataka na mRNA što olakšava izlazak iz jezgre)

kontrola: ???

Question 11

Genetički kod

Answer 11

Gotovo univerzalan za sve organizme, sastoji se od 64 tripleta DNA nukleotida koji kodiraju za različite aminokiseline proteina, najmanja jedinica koja nosi informaciju (kodira za jednu aminokiselinu). Degeneriran je jer varira treće slovo (?), prednost za organizme jer djeluje kao pufer za mutacijske događaje (npr tihe mutacije- ko da ih nema)
Kodon- triplet dušičnih baza u mRNA koji kodira određenu aminokiselinu i genetički kod se ne preklapa, antikodon- komplementarni triplet
Okvir čitanja- redoslijed tripleta nukleotida u kodonu koji se prevode u aminokiseline proteina. Translacija završava jednom od 3 stop kodona (UAA; UAG, UGA)

Question 12

Translacija

Answer 12

Prijenos genetičke informacije s mRNA na protein, uvijek počinje na inicijacijskom kodonu (AUG), završava stop kodonima (UGA, UAA, UAG)
mRNA se prenosi od jezgre u citoplazmu gdje se veže na ribosome, tamo formira kalup za proizvodnju specifičnih slijedova aminokiselina određenog polipeptida, tRNA prenosi aminokiselinu do ribosoma. Aminokiseline koje su prenesene povezuju se peptidnim vezama dok ne nastane odgovarajući peptid. Svaka tRNA ima antikodon. Jedna mRNA se istovremeno prepisuje na više ribosoma pa paralelno nastaje mnogo istovrsnih polipeptidnih lanaca- takva nakupina ribosoma zove se poliribosom
tri faze: inicijacija ( prevođenje genske poruke u proteinski lanac ), longacija ( premještanje lanca, stvaranje peptidnog tijela ), terminacija (završetak, odvajanje od ribosoma)

Question 13

Stvaranje i struktura proteina

Answer 13

stvaranje- dva koraka- transkripcija i translacija ( i onda opiši hehe )
struktura-
1) primarna (vrsta i redoslijed aminokiselina povezanih peptidnim vezama),
2) sekundarna (prostorna građa nastala zbog međumolekulskih vodikovih veza između peptidnih skupina- alfa uzvojnica nastaje zbog veza unutar istog lanca a beta nabrana ploča nastaje kada se vodikove veze stvaraju između 2 lanca)
3) tercijarna- prostorni razmještaj i međusoban odnos vrlo udaljenih aminokiselina u lancu
4) kvarternerna struktura- proteini građeni od više polipeptidnih lanaca, definira prostorni razmještaj tih lanaca)

Question 14

Postranslacijske modifikacije

Answer 14

Različite modifikacije proteina nastale nakon sinteze, kroz nju prolaze mnogi proteini kako bi dostigli normalnu strukturu i funkcijsku aktivnost (npr. modifikacija aminokiselina bočnog lanca- metilizacija, hidroksilacija, glikolizacija, proteolitičko cjepanje polipeptida. Zajedno s lokalizacijskim slijedom u novosintetiziranom polipeptidu rezultira transportom na specifičnu lokaciju u stanici ili sekreciju iz stanice. Ako je poremećena, dovodi do razvoja nasljednih poremećaja.

Question 15

Genotip i fenotip

Answer 15

Genotip= genetička konstitucija pojedinca, aleli (varijante istoga gena) na specifičnom genskom lokusu. Mogu imati odnos potpune i nepotpune dominacije i kodominacije, geni koji određuju neko svojstvo mogu biti dominantni i recesivni
Fenotip- fizički biokemijski ili psihički izgled pojedinca koji nastaje kao rezultat interakcije genotipa i okoline. Može se mijenjati, u njemu se ne očituju sve nasljeđene mogućnosti genotipa. postoji divlji (standardni fenotip) i mutacijski fenotip(i).

Question 16

Monogensko/ Mendelsko nasljeđivanje

Answer 16

nasljeđivanje koje prati mendelske zakone segregacije i neovisne kombinacije: Više od 16 000 svojstava u ljudi se nasljeđuje mendelsko u koje je uključen samo jedan gen. Za svojstva i poremećaje određene jednim genom na autosomu kažemo da pokazuju autosomno nasljeđivanje, a određene na spolnim kromosomima spolno vezano nasljeđivanje
npr za Marfanov sindrom, Huntingtonovu bolest i cističnu fibrozu

Question 17

Poligeni način nasljeđivanja

Answer 17

ono pri kome je jedna osobina determinirana većim brojem gena, koji imaju mali pojedinačni efekt, da bi se stvorila neka osobina (ili bolest) neophodno je zajedničko djelovanje većeg broja gena, a i sredina može utjecati na promjenu ovih osobina (npr. boja kose, boja očiju).

Question 18

Vrste mutacija i njihove posljedice na sintezu proteina

Answer 18

1) supstitucije- baza netočno dodana tijekom replikacije i zamjenjuje par na odgovarajućem položaju na komplementarnom lancu (npr za srpastu anemiju)
2) insercije- jedan ili više nukleotida umetnut u repliciranu dna, rezultira pomakom okvira čitanja (npr za beta talasemiju)
3) delecije- jedan od nukleotida je preskočen ili na drugi način izrezan tijekom replikacije što rezultira pomakom okvira čitanja (npr za cističnu fibrozu)
prema učinku na strukturu proteina-
1) sinonimne/ tihe- mutacija ne mijenja polipeptidni produkt proteina, ako se supstitucijom promjeni jedan par baza ali i dalje kodira istu aminokiselinu
2) ne-sinonimne:
- frameshift- koja mijenja okvir čitanja, insercije ili delecija broja nukleotida koji nije višekratnik broja 3, najčešće rezultira preranim stop kodonom
- missense- supstitucija jednog para baza koji dovodi do promjene kodirane aminokiseline/ sinteze pogrešnog proteina, konzervativna ako je ta druga aminokiselina po kemijskim svojstvima slična potrebnoj, nekonzervativna ako ne
- nonsense- supstitucija koja dovodi do stvaranja stop kodona, uzrokuje prerani završetak

-

Question 19

Uzroci nastanka mutacija

Answer 19

Mutagen- uzrokuje promjenu ili oštećenje u molekuli DNA, što dovodi do promjene kodirajućega slijeda nukleotida
uzroci nastanka:
kemijski čimbenici- alkaloidi, peroksidi, formaldehidi, oksidirajuća sredstva/slobodni radikali- tvari koje mogu kemijski modificirati nukleotide tako da mijenjaju njihovu sposobnost sparivanja baza
fizikalni čimbenici- ionizirajuće i ultraljubičasto zračenje

Question 20

Somatske mutacije- definicija i primjer

Answer 20

Promjena DNA u osobe koja se događa nakon začeća u bilo kojoj stanici koja nije zametna stanica. Ne prelaze s roditelja na djecu, događaju se sporadično/ nasumično, događaju se u tjelesnim stanicama i mogu drastično utjecati na organizam- npr nefunkcionalnost organa i razvoj tumora, rezultiraju mozaicizmom tkiva
primjer- McCune-Albright sindrom- preuranjeni pubertet, mrlje bijele kave, uzrok: spontana post-zigotska missense mutacija gena GNAS

Question 21

Gonadne mutacije

Answer 21

javlajju se u reproduktivnim stanicama roditelja, mjenjaju genetski materijal koji dijete dobije, npr cistična fibroza

Question 22

Autosomno dominantno nasljeđivanje

Answer 22

Očituje se i u heterozigota- dovoljna je mutacija u samo jednom od 2 alela jednog gena, rizik prijenosa na potomke je 50%, obolijevaju podjednako i muškarci i žene. npr Osteogenesis imperfecta (pitanje 30)

Question 23

Autosomno recesivno nasljeđivanje

Answer 23

Obolijevaju homozigoti- potrebna mutacija na oba alela za razvoj bolesti. U obiteljskom stablu nalazimo horizontalan obrazac nasljeđivanja- zahvaćene su osobe iste generacije/ braća i sestre, dok su oba roditelja zdravi nosioci mutacije u jednom od genskih alela. Bolest se u pravilu ne prenosi dalje na potomstvo jer će djeca heterozigotnih roditelja najćešće stupiti u brak sa zdravim heterozigotom, ali rizik se povećava ako su roditelji u krvnom srodstvu
- npr cistična fibroza: majčešća nasljedna bolest bijele rase, učestalost 1:3 500 djece, gen podloga: mutacija u CFTR genu, klinička slika: sinuitis, kronična plučna bolest i kronična polipoza nosa, sterilnost muškaraca zbog opstrukcije sjemenovoda, može se javiti od dojenačke do odrasle dobi. Liječi se npr doživotnom nadoknadom enzima pankreasa, nadoknadom vitamina topljivim u mastima i minerala, tranplantacijom pluća…

Question 24

Novorođenački probir

Answer 24

Sustav organiziranog traganja za nekim prirođenim bolestima u sve novorođenčadi određene populacije s ciljem njihovog prepoznavanja prije nego izazovu posljedice po zdravlje djeteta. Glavna mjerila za uključivanje bolesti u novorođenački probir: ograničena mogućnost ranog prepoznavanja bolesti prije nego bolest nanese štetu po zdravlje, lječivost, postojanje odgovarajućeg dovoljno specifičnog i osjetljivog testa, prihvatljivi troškovi…
Programi su uvedeni za fenilketonuriju, galaktozemiju i kongenitalnu hipotireozu.

Question 25

Probir na slušno oštećenje

Answer 25

SPNOS (sveobuhvatni probir novorođenčadi na oštečenje sluha), provjera se obavlja putem otoakustičke emisije- dok dijete spava u zvukovod se postavlja mala sonda, nakon čega se daje niz tihih zvukova, a aparat automatski, nakon kraćeg vremena pokazuje rezultat. Ako je odgovor prisutan na oba uha, ispitivanje je završeno, a ako nije, ispitivanje se ponavlja kasnije. Najčešći razlog za ponavljanje pretrage je mehanička zapreka u zvukovodu a ne trajno i nepopravljivo oštećenje sluha.

Question 26

X-vezano nasljeđivanje

Answer 26

1) recesivno- majka koja ima mutaciju u jednom x kromosomu (heterozigot) prenijet će mutaciju na polovicu sinova (bolesni) i polovicu kćeri- zdrave nositeljice. Sve kćeri oca oboljelog bit će zdrave nositeljice a sinovi zdravi, nikada nema prijenosa oca na sina. Nositeljice X-vezane recesivne bolesti mogu ponekad i same pokazivati znakove bolesti što je rezultat nasumične inaktivacije jednog od X kromosoma.
- npr Duchenneova mišićna distrofija- brzoprogresivni tijek bolesti, slabost proksimalne skupine mišića, smetnje hoda-hod na prstima, poteškoće razvoja govora i učenja
2) dominantno- nema prijenosa s oca na sinove a sve kćeri su bolesne. Muški je spol teže zahvaćen te često umiru in utero.
-npr rettov sindrom :(

Question 26

Rettov sindrom

Answer 26

Poremećaj uzrokovan mutacijama u MECP2 genu. Klinička slika kod ženske djece varira od klasičnog oblika Rettovog sindroma do blagih intelektualnih poteškoća. Klasični oblik rezultira razvojem kliničke slike autizma, poremećajem disanja i srčanog ritma, epilepsije te smrću. Kod muške djece klinička slika varira od teške rane encefalopatije (abnormalni mišićni tonus, nevoljni pokreti, teško lječivi epileptički napadaji, krize disanja) koja završava ranom smrću do slike umjerene/teške mentalne retardacije u starijoj dobi. Liječenje je uglavnom simptomatsko i usmjereno je na optimizaciju sposobnosti pojedinca.

Question 27

Dinamičke mutacije- definicija i primjer bolesti

Answer 27

Mutacije uzrokovane povećanim brojem ponavljanja određenog DNA slijeda. Najčešće su to trinukleotidna ponavljanja, a rjeđe kvadri i pet nukleotidna. Uzrokuju nasljedne neurološke i psihijatrijske bolesti kod djece i adolescenata. Primjer: miotona distrofija, sindrom fragilnog x-a, Huntingtonova bolest itd

Question 28

Mitohondrijsko nasljeđivanje

Answer 28

majčinski tip nasljeđivanja, odnosi se na poremećaje koji su izravna posljedica mutacije u mitohondrijskoj dna, u većini ljudi je mitohondrijska DNA istovjetna u svim stanicama ali može se dogoditi heteroplazmija- dvije populacije mitohondrijske dna
-npr Melas sindrom

Question 29

Mozaicizam- definicija i primjer bolesti

Answer 29

prisustvo stanica ili tkiva koje se razlikuju po svojoj genetskoj konstituciji iako su nastale iz iste zigote, te su iz istog genetskog podrijetla. Primjer: McCune Albright sindrom. Somatski mozaicizam- mutacije u stanicama pojedinih tkiva, ne prenose se na potomstvo- neurofibromatoza tipa I, Gonadni- unutar spolnih stanica, prenosi se na potomstvo- osteogenesis imperfecta

Question 30

Genomski upis

Answer 30

Pojava različite genske ekspresije ovisno o tome je li ona naslijeđena od oca ili od majke. Genomski imprinting je rezultat epigenetskih promjena koji se odvijaju u genima tijekom gametogeneze i preimplantacijskog razdoblja. Epigenetske promjene su jedan od ključnih modifikatora genske ekspresije, a odvijaju se na nekoliko načina: metilacijom DNA, modifikacijom te procesom RNA interferencije. Primjer: Prader-Willijev sindrom

Question 31

Uniparentna disomija

Answer 31

Ako osoba naslijedi dvije kopije istog homologa od jednog roditelja to se naziva uniparentna izodisomija. Ako osoba naslijedi dva različita homologa, tada se naziva uniparentna heterodisomija. Primjer: Angelmanov sindrom.

Question 32

Multifaktorsko nasljeđivanje

Answer 32

uvjetovano većim brojem gena koji se obično nalaze na različitim kromosomima uz značajan utjecaj okoline na njihovu ekspresiju. Prema modelu sklonosti svi čimbenici koji utječu na razvoj multifaktorskih poremećaja, bilo genetički ili okolišni, smatraju se kategorijom znanom kao sklonosti. Nerijetko je više oboljelih članova u istoj obitelji, ali bez mendelski definiranog obrasca nasljeđivanja. Primjer: koronarna bolest, hipertenzija

Question 33

model praga i genetičke podložnosti

Answer 33

Da bi pojedinac razvio određeni poremećaj, potrebno je doseći određeni “prag”. Prag za razvoj poremećaja je zbroj aditivnog učinka većeg broja genskih lokusa i vanjskih čimbenika. Model praga za razvoj multifaktorskih poremećaja slijedi Gaussovu krivulju normalne distribucije. Pojam genetička podložnost označava opis svih genetskih i okolišnih čimbenika koji doprinose razvoju multifaktorskog poremećaja. Nemoguće je izmjeriti podložnost pojedinca, no za skupinu ljudi se može procijeniti na temelju broja pogođenih pojedinaca unutar te skupine.

Question 34

Heritabilnost definicija

Answer 34

mjerilo povezanosti fenotipske i genotipske vrijednosti roditelja i potomstva. Važna je pri izboru roditelja u procesu oplemenjivanja biljaka i životinja

Question 35

O čemu ovisi rizik za razvoj multifaktorskog poremećaja?

Answer 35

Ovisi o stupnju srodnosti, spolu, rasi, broju zahvaćenih članova u obitelji, učestalosti bolesti u populaciji te o težini bolesti.