Εξισορρόπηση δόσης

PAR: pseudoautosomal region – also found on the X (30 genes) Human sex chromosomes XXY (Klinefelter) and XO (Turner) defects are due to the PAR imbalance (the PAR regions are NOT inactivated in the Barr body) PAR: pseudoautosomal region – also found on the X (30 genes) SRY: sex determining region on the Y (1 gene) MSY: male specific region on the Y (78 genes + SRY)

Εξισορόπηση δόσης Τα αρσενικά διαθέτουν ένα Χ χρωμόσωμα ενώ τα θηλυκά δύο. Πώς εξισοροπείται η γονιδιακή έκφραση των φυλοσύνδετων γονιδίων ; Drosophila : Υπερέκφραση του ενός Χ των αρσενικών. Άνθρωπος : Τυχαία αδρανοποίηση ενός από τα Χ των θηλυκών. Όχι πάντα του ιδίου Χ. Μωσαϊκισμός.

Τα γονίδια κωδικοποιούν πρωτεΐνες

ΕΙΚΟΝΑ 7.2 Ο βιολογικός κύκλος του απλοειδούς, μυκηλιακού τύπου μύκητα Neurospora crassa. (Tα σχήματα της εικόνας δε βρίσκονται σε κλίμακα.) iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 7

ΕΙΚΟΝΑ 12.2 Η μέθοδος που επινόη- σαν οι Beadle και Tatum για να απομονώ- σουν αυξότροφες μεταλλαγές στη Neurospora. Το στέλεχος που απομο- νώθηκε με τη διαδικασία που παρουσιάζεται στην εικόνα είναι ένα αυξό- τροφο μετάλλαγμα για την τρυπτοφάνη. iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 8

iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 9

ΕΙΚΟΝΑ 12.2 Η μέθοδος που επινόησαν οι Beadle και Tatum για να απομονώσουν αυξότροφες μεταλλαγές στη Neurospora. Το στέλεχος που απομονώθηκε με τη διαδικασία που παρουσιάζεται στην εικόνα είναι ένα αυξότροφο μετάλλαγμα για την τρυπτοφάνη. iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 10

iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 11

ΕΙΚΟΝΑ 12.3 Το βιοσυνθετικό μονοπάτι της μεθειονίνης και τα τέσσερα γονίδια της Neurospora crassa τα οποία κωδικοποιούν τα ένζυμα που καταλύουν τις αντίστοιχες αντιδράσεις. Σημειώστε ότι τα γονίδια met-5 και met-2 βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα, ενώ τα met-3 και met-8 σε δύο άλλα χρωμοσώματα. iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 12

Ταυτοποίηση μεταλλαγμάτων αυξότροφων για αδενίνη Αποικίες που απαιτούν αδενίνη για να αναπτυχθούν Ακτινοβολείτε Κύτταρα σακχαρομύκητα «πλήρες» θρεπτικό αυξότροφα Θρεπτικό χωρίς αδενίνη “Replica-plating” m2 m1 Αποστειρωμένο βελούδο m3

Οι μεταλλαγές που δεν μπορούν να συνθέσουν αδενίνη είναι επικρατείς ή υπολειπόμενες ; Η m1 είναι μεταλλαγή απώλειας λειτουργίας ? (LOF= loss of function) “a” mating type m1 “” mating type wild-type Genotypes: ade ADE diploids replica-plate using velvet “πλήρες” θρεπτικό μέσο Θρεπτικό μέσο χωρίς αδενίνη Τι συμπεραίνετε ; ADE (άγριος τύπος) επικρατεί της ade (m1)

Τεστ συμπληρωματικότητας μεταλλαγών του γενετικού τόπου ade Τι συμπεραίνετε από τα αποτελέσματα των διασταυρώσεων του πίνακα; x m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 o + Συμπέρασμα ? Οι μεταλλαγές m1, m5, m7 αφορούν τον ίδιο γενετικό τόπο. o = δεν μεγαλώνουν χωρίς αδενίνη στην τροφή + = μεγαλώνουν χωρίς αδενίνη στην τροφή

Τεστ συμπληρωματικότητας μεταλλαγών του γενετικού τόπου ade (συνέχεια) Τι συμπεραίνετε από τα αποτελέσματα των διασταυρώσεων του πίνακα; 4 «ομάδες» συμπληρωματικότητας x m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 Συμπέρασμα ? m1, m5, m7 ανήκουν σ΄ ένα γενετικό τόπο o + m2, m4 ανήκουν σ΄ ένα ΆΛΛΟ γενετικό τόπο m3 m6 o = δεν μεγαλώνουν χωρίς αδενίνη στην τροφή + = μεγαλώνουν χωρίς αδενίνη στην τροφή

Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009

Ένα γονίδιο μπορεί να έχει πολλούς φαινοτύπους Ένα γονίδιο μπορεί να έχει πολλούς φαινοτύπους N+/N+ N-/N+ N-/N-

Ένας γενετικός τόπος μπορεί να ευθύνεται για περισσότερα από ένα χαρακτηριστικά.

Επεκτάσεις Μεντελικής θεωρίας - Μονοϋβριδισμός

Επεκτάσεις της Μεντελικής θεωρίας - Μονοϋβριδισμός Ατελής επικράτεια

Επεκτάσεις της Μεντελικής θεωρίας - Μονοϋβριδισμός Συνεπικράτεια (εκφράζονται και τα 2 χαρακτηριστικά ταυτόχρονα).

Επεκτάσεις της Μεντελικής θεωρίας - Μονοϋβριδισμός Στην ΑΤΕΛΗ ΕΠΙΚΡΑΤΕΙΑ τα χαρακτηριστικά ΑΝΑΜΕΙΓΝΥΟΝΤΑΙ. Στην ΣΥΝΕΠΙΚΡΑΤΕΙΑ εμφανίζονται και τα δύο ταυτόχρονα. ΑΤΕΛΗΣ ΕΠΙΚΡΑΤΕΙΑ ΣΥΝΕΠΙΚΡΑΤΕΙΑ

Ένας γενετικός τόπος μπορεί να έχει περισσότερα από δύο αλληλόμορφα

Ένας γενετικός τόπος μπορεί να έχει περισσότερα από δύο αλληλόμορφα ΟΜΑΔΕΣ ΑΙΜΑΤΟΣ : 3 αλληλόμορφα ΙA , ΙB , i Τα ΙA , ΙB συνεπικρατή μεταξύ τους, αλλά απόλυτα επικρατή ως προς το i. Γονότυποι Φαινότυποι (Ομάδες αίματος) Αντισώματα στον ορό ΙA ΙA ΙA i A Anti – B ΙB ΙB ΙB i B Anti – A ΙA ΙB AB Κανένα i i Anti – A και Anti - B

Γονίδια ιστοσυμβατότητας του ανθρώπου 3 γενετικοί τόποι (HLA-A , HLA-B , HLA-C) με 20 ως 100 διαφορετικά ισοεπικρατή αλληλόμορφα ο καθένας. Θυμηθείτε πως σε ένα πληθυσμό ένας γενετικός τόπος μπορεί να εμφανίζει πολλά διαφορετικά αλληλόμορφα αλλά κάθε ένα άτομο αυτού του πληθυσμού μπορεί να έχει το πολύ ως δύο διαφορετικά αλληλόμορφα ανά γενετικό τόπο.

Επίδραση της επέκτασης στον φαινότυπο του ετερόζυγου Μεντελισμός Επέκταση Επίδραση της επέκτασης στον φαινότυπο του ετερόζυγου Επίδραση της επέκτασης στις αναλογίες που παρατηρούνται στην F2 Πλήρης επικράτεια Ατελής επικράτεια Συνεπικράτεια Διαφορετικό από καθένα ομόζυγο Φαινότυποι όπως οι γονότυποι 1:2:1 Δύο αλληλόμορφα Πολλαπλά αλληλόμορφα Πολλαπλοί φαινότυποι Σειρές από αναλογίες 3:1 Όλα τα αλληλόμορφα επιζούν εξίσου Υποτελή θνησιγόνα αλληλόμορφα Καμιά επίδραση Αναλογία 2:1 αντί για 3:1 Ένας γενετικός τύπος καθορίζει ένα χαρακτηριστικό Πλειοτροπισμός Πολλά χαρακτηριστικά επηρεάζονται με διαφορετικό τρόπο κατά περίπτωση Διαφορετικές φαινοτυπικές αναλογίες κατά περίπτωση

Ο φαινότυπος δεν εξαρτάται μόνον από το γονότυπο

Επίδραση της θερμοκρασίας στη έκφραση του φαινοτύπου. ΕΙΚΟΝΑ 4.21 Επίδραση της θερμοκρασίας στη έκφραση του φαινοτύπου. α) Κουνέλι των Ιμαλαΐων. iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 32

ΕΙΚΟΝΑ 4.20 Φυλοεπηρεαζόμενη κληρονόμηση της ανδρογενούς αλωπεκίας στον άνθρωπο. Το αλληλόμορφο b είναι υποτελές στο ένα φύλο και επικρατές στο άλλο. (β) Από τη διασταύρωση μεταξύ δύο ετερόζυγων ατόμων της γενιάς F1 προκύπτουν οι αναλογίες 3:1 και 1:3 για φαλακρό : μη φαλακρό φαινότυπο σε αρσενικά και θηλυκά άτομα αντίστοιχα. iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 33

(example of how environment = food can affect the PKU phenotype) Tyrosine hydroxylase is the first step in the conversion of Tyr to melanin (multistep). Also needed in catecholamine synthesis (DA, adrenaline, etc). Alkaptonurea (lof of homogentisate-1,2-dioxygenase) = dark urine since birth. Defects in cartilage (osteoarthritis), heart valves and kidney stones after the age of 30. (recessive) Essential aminoacids in humans = 9 (F, V, M, L, I, W, K, T, H). PKU gene = F hydroxylase (recessive) iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009

Δύο πρόσθετα φαινόμενα Διεισδυτικότητα (penetrance) Πλήρης : Όλα τα άτομα με ένα συγκεκριμένο γονότυπο, εμφανίζουν και τον αναμενόμενο φαινότυπο. Ατελής : Ένα ποσοστό μόνο των ατόμων συγκεκριμένου γονοτύπου εμφανίζουν τον αναμενόμενο φαινότυπο (ρετινοβλάστωμα 75%) Εκφραστικότητα (expressivity) Ο βαθμός ή η ένταση με την οποία ένας γονότυπος εμφανίζει τον αναμενόμενο φαινότυπο.

ΕΙΚΟΝΑ 4.18 Υποθετικά παραδείγματα διαφορών στη διεισδυτικότητα και στην εκφραστικότητα. α) β) (α) Σύγκριση ατελούς και πλήρους διεισδυτικότητας. (β) Σύγκριση μεταβλητής και σταθερής εκφραστικότητας. (γ) Ατελής διεισδυτικότητα και μεταβλητή εκφραστικότητα. γ) iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 37

ΕΙΚΟΝΑ 4.19 Μεταβλητή εκφραστικότητα σε άτομα με νευροϊνωμάτωση. Επάνω: Κηλίδα café-au-lait. Μέση: Κηλίδα café-au-lait και φακίδες. Κάτω: Μεγάλος αριθμός επιδερμικών νευρινωμάτων (νεοπλασίες). Autosomal dominant in Nf1 (chr 17) or Nf2 = merlin (chr 22). NF1 is Ras GAP – causes epidermal tumours but can also cause neural tumours. Nf2 mutations cause mostly neural tissue benign tumours, such as acoustic Schwannomas. In both cases the mutant alleles are point mutants, not deletions. iGenetics Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2009 38