ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΡΘΡΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΒΙΚΙΠΑΙΔΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Βουλγάρογλου Γρηγόριος.

Παρουσίαση με θέμα: "ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΡΘΡΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΒΙΚΙΠΑΙΔΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Βουλγάρογλου Γρηγόριος."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΡΘΡΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΒΙΚΙΠΑΙΔΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Βουλγάρογλου Γρηγόριος

2 Ορισμός Η γενετική σύνδεση είναι η τάση που έχουν συγκεκριμένες θέσεις στα χρωμοσώματα ή συγκεκριμένα αλληλόμορφα γονίδια να κληρονομούνται μαζί. Οι γενετικές θέσεις που βρίσκονται κοντά η μια στην άλλη στο ίδιο χρωμόσωμα έχουν την τάση να μην διαχωρίζονται κατά την μείωση και είναι γενετικά συνδεδεμένες.

3 Περιγραφή γενετικης σύνδεσης
Στην αρχή της φυσιολογικής μείωσης , ένα ζευγάρι χρωμοσωμάτων, που αποτελείται από ένα πατρικό και ένα μητρικό χρωμόσωμα, διασταυρώνονται και ανταλλάζουν χρωμοσωμικά τμήματα. Το ζευγάρι στην συνέχεια διασπάται για να δημιουργήσει δυο χρωμοσώματα με νέο συνδυασμό γονιδίων που ποικίλει ανάλογα με τον συνδυασμό που παρέχεται από τους γονείς. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται επιχιασμός του DNA, μπορεί να οδηγήσει αλλήλια που αρχικά βρίσκονταν στο ίδιο χρωμόσωμα να απομονωθούν και να καταλήξουν σε διαφορετικά θυγατρικά κύτταρα. Μάλιστα όσο πιο μακριά πάνω στο χρωμόσωμα βρίσκονται τα δυο αλλήλια τόσο πιο μεγάλη είναι η πιθανότητα να συμβεί επιχιασμός μεταξύ τους και άρα να απομονωθούν.

4 Η σχετική απόσταση μεταξύ δυο γονιδίων μπορεί να υπολογιστεί βρίσκοντας το ποσοστό των απογόνων οργανισμών, που εμφανίζουν δυο συνδεδεμένα γενετικά χαρακτηριστικά, στους οποίους τα δυο αυτά χαρακτηριστικά δεν εμφανίζονται μαζί. Όσο πιο μεγάλο είναι αυτό το ποσοστό τόσο πιο μακριά πάνω στο χρωμόσωμα βρίσκονται τα δυο αυτά γονίδια. Αν το ποσοστό αυτό είναι μικρότερο από 50 % θεωρούμε ότι τα δυο γονίδια είναι συνδεδεμένα. Ένας άλλος τρόπος κατανόησης της γενετικής σύνδεσης είναι η μελέτη των σχέσεων μεταξύ των φαινοτύπων των οργανισμών. αν υπάρχει συσχέτιση στην κληρονόμηση διαφόρων χαρακτηριστικών ή φαινοτύπων έχουμε την γενετική σύνδεση και τα γονίδια βρίσκονται σε μικρή μεταξύ τους απόσταση πάνω στο ίδιο χρωμόσωμα και κληρονομούνται σαν ενιαίες μονάδες που ονομάζονται ομάδες σύνδεσης

5 Ανακάλυψη-Ιστορικά στοιχεία
Η γενετική σύνδεση ανακαλύφθηκε από τους Βρετανούς γενετιστές William Bateson και Reginald Punnett λίγο μετά την επαναδιατύπωση των νόμων του Mendel. Η κατανόηση της οφείλεται κυρίως στην δουλεία του Thomas Hunt Morgan. Η παρατήρηση του Morgan ότι η ποσότητα του επιχιασμού μεταξύ των συνδεδεμένων γονίδιων διαφέρει οδήγησε στην ιδέα ότι η συχνότητα του επιχιασμού ίσως εκφράζει την απόσταση των γονιδίων στο χρωμόσωμα. Σημαντική είναι και η συμβολή του Alfred Sturtevant ο οποίος ήταν μαθητής του Morgan και έφτιαξε τους γενετικούς χάρτες που ονομάζονται χάρτες σύνδεσης.

6 Μονάδα centimorgan Επεξεργαζόμενοι τον αριθμό των ανασυνδυασμών λόγω του επιχιασμού μπορούμε να πάρουμε ένα μέτρο της απόστασης των γονιδίων. Η απόσταση αυτή ονομάζεται μονάδα γενετικού χάρτη ή centimorgan. Απόσταση ίση με 1 cM είναι η απόσταση μεταξύ των γονιδίων για την οποία 1 στα 100 προϊόντα της μείωσης παρουσιάζει ανασυνδυασμό γονιδίων. Έτσι συχνότητα ανασυνδυασμού ίση με 1% αντιστοιχεί σε 1 cM. Το μεγαλύτερο ποσοστό ανασυνδυασμών δεν μπορεί να υπερβεί το 50% που είναι η κατάσταση στην οποία τα δυο γονίδια είναι στα άκρα των χρωμοσωμάτων.

7 Χάρτες σύνδεσης Οι χάρτες σύνδεσης φτιάχνονται βρίσκοντας τις αποστάσεις ανάμεσα σε ένα αριθμό χαρακτηριστικών, που ελέγχονται από γονίδια του ίδιου χρωμοσώματος , παραλείποντας τα μεταξύ τους κενά ώστε να αποφύγουμε τις ανακρίβειες που οφείλονται στους διάφορους ανασυνδυασμούς. Πρόκειται για γενετικούς χάρτες ενός είδους ή πειραματικού πληθυσμού που δείχνουν τις θέσεις γνωστών γονιδίων ή δεικτών που είναι συγγενικά μεταξύ τους όσον αφορά την συχνότητα ανασυνδυασμού και δεν εκφράζουν τις φυσικές αποστάσεις μεταξύ τους. Οι χάρτες αυτοί είναι πολύ χρήσιμοι στην μελέτη της θέσεις γονιδίων που προκαλούν γενετικές ασθένειες. Οι χάρτες σύνδεσης βασίζονται στις συχνότητες ανασυνδυασμού μεταξύ δεικτών κατά τον επιχιασμό των ομόλογων χρωμοσωμάτων. Οι χάρτες σύνδεσης βοηθούν επίσης τους ερευνητές να εντοπίσουν τις θέσεις άλλων δεικτών όπως άλλων γονιδίων ελέγχοντας την γενετική σύνδεση μεταξύ των ήδη γνωστών δεικτών.

8 Δοκιμασία lod Η δοκιμασία LOD ,που αναπτύχθηκε από τον Morton, είναι ένα στατιστικό τεστ που χρησιμοποιείται για την ανάλυση της γενετικής σύνδεσης σε ανθρώπους, ζώα, ή φυτά. Η δοκιμασία LOD συγκρίνει την πιθανότητα να βγει στο τεστ ως αποτέλεσμα ότι δυο χρωμοσωμικές περιοχές είναι συνδεδεμένες όταν αυτές είναι όντως συνδεδεμένες σε σχέση με την πιθανότητα το ίδιο αποτέλεσμα να οφείλεται στην τύχη. Θετικές τιμές της δοκιμασίας δείχνουν ότι είναι πιθανή η ύπαρξη σύνδεσης ενώ αρνητικές δείχνουν ότι δεν είναι πολύ πιθανή η ύπαρξη σύνδεσης.

9 Εν συντομία η μέθοδος περιγράφεται σε 4 βήματα:
Καθορισμός γενεαλογικού δέντρου. Γίνεται μια σειρά εκτιμήσεων των συχνοτήτων ανασυνδυασμού. Για κάθε εκτίμηση υπολογίζεται μια τιμή LOD. Θεωρούμε καλύτερη εκτίμηση αυτή με τη ψηλότερη τιμή LOD. Ο τύπος για τον υπολογισμό του είναι ο εξής:

10

11 NR: Δηλώνει των αριθμό απογόνων με χαρακτηριστικά που προέκυψαν χωρίς ανασυνδυασμό.
θ: Το ποσοστό των απογόνων με χαρακτηριστικά που προέκυψαν με ανασυνδυασμό. [θ=R/(NR+R)] Αν LOD>3 τότε έχω γενετική σύνδεση. Αν LOD =3 έχω πιθανότητες 1000 προς 1 η γενετική σύνδεση που παρατηρείται να είναι αληθινή. Αν LOD<-2 τότε δεν έχω γενετική σύνδεση.

12 Συχνότητα ανασυνδυασμού
Είναι μέτρο της γενετικής σύνδεσης και χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός χάρτη σύνδεσης. Συχνότητα ανασυνδυασμού, η συχνότητα που πραγματοποιείται ένας απλός χρωμοσωμικός ανασυνδυασμός μεταξύ δύο γονιδίων κατά τη μείωση. To centimorgan (cM) είναι η μονάδα που περιγράφει συχνότητα ανασυνδυασμού 1%. Βασιζόμενοι στην συχνότητα ανασυνδυασμού τους μπορούμε να εκτιμήσουμε την απόσταση μεταξύ δύο χρωμοσωμικών περιοχών. Καθώς από διπλή διασταύρωση δύο περιοχών δεν προκύπτει ουσιαστικά ανασυνδυασμός, αύξηση αυτής της πιθανότητας οδηγεί σε συστηματική υποτίμηση της γενετικής απόστασης μεταξύ των περιοχών. Αντίθετα, αν οι δύο περιοχές είναι πολύ κοντά (λιγότερο από 7 cM) μια διπλή διασταύρωση είναι μάλλον απίθανη.

13 Πείραμα των Bateson Punnett
Η γενετική σύνδεση παρατηρείται στο πείραμα των Bateson και Punnett, που μελέτησαν τα γονίδια για το χρώμα (P, μωβ και p, κόκκινα) και το σχήμα (L, επιμήκη και l, σφαιροειδή) των καρπών του μοσχομπίζελου. Έτσι αρχικά διασταύρωσαν μοσχομπίζελα με γονότυπους PPLL και ppll ώστε εμφανίστηκαν στην πρώτη θυγατρική γενεά απόγονοι με γονότυπους PpLl. Ακολούθως διασταύρωσαν άτομα της πρώτης θυγατρικής και παρατήρησαν ότι στους απογόνους δεν ίσχυε η αναμενόμενη από το νόμο του Μέντελ αναλογία (9:3:3:1), στην εμφάνιση των χαρακτηριστικών.

14 Φαινότυπος Γονότυπος Παρατηρούμενα αποτελέσματα πειράματος Αναμενόμενα αποτελέσματα από αναλογία 9:3:3:1 Μωβ, Επιμήκη PpLl 284 216 Μωβ, Σφαιροειδή Ppll 21 72 Κόκκινα, Επιμήκη ppLl Κόκκινα, Σφαιροειδή ppll 55 24

15 Παρατηρούμε αυξημένη συχνότητα των PL και pl και μειωμένη συχνότητα των Pl και pL, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι υπάρχει σύνδεση μεταξύ των γονιδίων P και L, και των γονιδίων p και l. Αν και η συχνότητα ανασυνδυασμού δεν μπορεί να υπολογιστεί ακριβώς από αυτό το πείραμα, εκτιμάται ως μικρότερη του 50%. Οι απόγονοι στην περίπτωση αυτή έλαβαν δύο κυρίαρχα γονίδια συνδεόμενα σε ένα χρωμόσωμα.

16 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ-ΣΤΟΧΟΙ
Η εργασία αναφέρεται σε προπτυχιακούς φοιτητές ιατρικής . Μπορούν να την παρακολουθήσουν και φοιτητές οδοντιατρικής , βιολογίας και κτηνιατρικής . Στόχος της εργασίας είναι να περιγράψει την γενετική σύνδεση και να βοηθήσει στην κατανόησή της . Οι εκπαιδευόμενοι μετά την μελέτη της εργασίας πρέπει να είναι σε θέση να περιγράψουν την γενετική σύνδεση και να αντιλαμβάνονται την συχνότητα ανασυνδυασμού κατανοώντας πότε δύο γονίδια είναι συνδεδεμένα.

17 ΠΗΓΕΣ www.google.com www.pubmed.com www.medinfo.com
Wikipedia-genetic linkage Βασικές αρχές ιατρικής Γενετικής CONNOR M. , FERGUSON M. ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ Μοριακή ιατρική TRENT R. ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ