Curs 1 MG Introducere Structura ADN Si Genom

  • View
    25

  • Download
    6

Embed Size (px)

Transcript

  • GENETICA UMAN I IMPORTANA EI N MEDICINA MODERN

  • GENETICA=EREDITATE + VARIABILITATE

  • CONINUTUL GENETICII UMANE GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITIIEREDITATEAproprietatea unui individ de a transmite la urmai caracterele personale precum i cele ale speciei sale.Se transmit informaiile pentru realizarea caracterelor. Ereditatea = proces informaional care presupune stocarea, expresia i transmiterea informaiei necesare pentru realizarea caracterelor unui individ.Ereditatea este o FUNCIE.

  • CONINUTUL GENETICII UMANE GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITIISubstratul molecular al ereditii:

    acidul deoxi-ribonucleic (ADN)

    3 funcii majore.

    deine informaia ereditar .exprim informaia ereditar . transmite informaia ereditar .

  • CONINUTUL GENETICII UMANE GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITIIADN deine informaia ereditar

    macropolimer de nucleotidecodificat - unitate de cod: CODON (3 nucleotide nvecinate) AMINOACID GENOM = totalitatea informaiei din ADN.GENA = unitatea de informaie ereditar"o gen un caracter " MUTAIE (modificare a structurii genice) variant genic normal sau anormal.Mutaiile = cauze majore de boal sau predispoziie la boal

  • CONINUTUL GENETICII UMANE GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITIIADN deine informaia ereditar

    ADN + proteine cromosomi (= fibre de cromatin)cromosomi substratul morfologic al ereditii; n celulele somatice 46 de cromosomi (2n= numr diploid); n celulele sexuale 23 de cromosomi (n= numr haploid). cromosom = succesiune caracteristic de gene

  • CONINUTUL GENETICII UMANE GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITIIADN exprim informaia ereditar

    Transcripie + Translaie

    Transcripie - copierea informaiei genetice corespunztoare unei gene molecul de ARNm (mesager):

    Translaie decodificarea informaiei genetice dintr-o molecul de ARNm secven peptidic

  • GENETICA

    ADN

    VARIABILITATE

    EREDITATE

    STOCARE

    Codon

    EXPRIMARE

    Translaie

    (ribosomi)

    Transcripie

    (nucleu)

    ARNm

    Peptid

    REPLICAREA ADN (semiconservativ)

    DIVIZIUNEA CELULEI

    Mitoza

    (celule somatice)

    Meioza

    (celule germinale)

    Transmiterea informaiei n succesiunea generaiilor celulare

    Ovare

    Testiculi

    Spermatozoizi

    Fecundare

    Transmiterea informaiei n succesiunea generaiilor de organisme

    Ovule

    Zigot

    RECOMBINARE GENETIC

    Meioz

    Recombinare intracromosomic

    Recombinare genomic

    Fecundare

    Recombinare intercromosomic

    MIGRAII

    MUTAII

    genice

    cromosomice

    genomice

    mitocondriale

    TRANSMITERE

  • CONINUTUL GENETICII UMANE GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITIIVARIABILITATEAfenomenele care produc diferenele genetice dintre indivizii unei populaii, precum i ntre populaii diferite .3 surse de variabilitate:Recombinrile genetice fenomene normale n meioz i fecundare.Mutaiile genetice fenomene anormale n cursul diviziunilor celulare;Migraiile populaionale

  • CONINUTUL GENETICII UMANE GENETICA TIINA EREDITII I VARIABILITIIVARIABILITATEA

    fiecare individ are o structur genetic unic i specific.

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL 1. INDIVIDUALITATEA GENETIC I BIOLOGIC. 2. DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICE .

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL INDIVIDUALITATEA GENETIC I BIOLOGICINDIVIDUALITATEA GENETICtotalitatea informaiei genetice a unui individ = GENOTIP = 2n cromosomi.genotipul se formeaz n timpul fecundrii:n crs (ovul) + n crs (spermatozoid) = 2n crs (zigot) COMBINAIE GENETIC NOU, UNIC, CONSTANT I IREPETABILgenotipul programul ontogenetic:succesiune de etape de dezvoltare prestabilite exact, diferite calitativ i precis delimitate temporal

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL INDIVIDUALITATEA GENETIC I BIOLOGICINDIVIDUALITATEA BIOLOGICFENOTIPansamblul unic de caractere specifice, produse prin interaciunea permanent i n proporii diferite dintre genotip i mediu

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL INDIVIDUALITATEA GENETIC I BIOLOGICINDIVIDUALITATEA BIOLOGIC

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECaractere fenotipice:

    ereditare (factori genetici);

    multifactoriale (factori genetici + de mediu);

    ecologice (factori de mediu).

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICE

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE EREDITAREDeterminate 100% de genotip;Pot fi:de specie numai ereditare:ex. numr specific de cromosomi barier reproductiv;ereditare normale;ereditare anormale.

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE EREDITARE NORMALEdeterminate monogenic,transmise mendelian; >30 sisteme grupale: grupe sanguine (ABO, Rh, MN, etc.), grupe serice (haptoglobine, transferine, .a.), grupe enzimtice (fosfataz acid, etc.),grupe tisulare (antigenele HLA); majoritatea polimorfe > variante n populaie:pentru sistemul de grup sanguin ABO grupe A, B, AB i O;

    fiecare individ posed numai o anumit variant dintr-un sistem;o combinaie specific de variante unicat biologic

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE EREDITARE ANORMALEdeterminate de mutaii,prezente la unii indivizi BOLI GENETICE: boli cromosomice (sindrom Down = trisomia 21 etc.), boli monogenice (hemofilia .a.), boli mitocondriale (atrofia optic Leber),

    NB nu toate bolile genetice sunt ereditare

    unele boli genetice pot fi influenate de mediu posibiliti de profilaxie i terapieex. fenilcetonuria (deficit de fenilalanil-hidroxilaz) retard mental sever;eliminarea din alimentaie a fenilalaninei dezvoltare intelectual normal

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE MULTIFACTORIALE

    determinate de interaciunea ereditate mediu

    pot fi:normale;anormale.

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE MULTIFACTORIALE NORMALE

    numeroase caractere normale:talia;greutatea;inteligena;tensiunea arterial;contribuia ereditar este poligenic;genotipul determin:un procent din caracter = HERITABILITATE;limita maxim de dezvoltare a caracterului;norme de reacii la factorii de mediu.

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE MULTIFACTORIALE NORMALE

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE MULTIFACTORIALE NORMALEGENOTIPNORMA DE REACIE

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE MULTIFACTORIALE ANORMALE

    boli multifactoriale (B)tipuri:anomaliile congenitale izolate anencefalia, DSV;bolile comune ale adultului HTA, DZ;boli prin mutaii somatice cancere, boli autoimune;contribuia ereditar este poligenic au caracter familial, fr transmitere mendelian;genotipul PREDISPOZIIE LA BOAL (PG);B = PG + M msuri de profilaxie:identificare persoanelor cu predispoziie genetic;evitarea factorilor nocivi de mediu

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE MULTIFACTORIALE ANORMALEFactori nocivi de mediuBOLNAVISNTOIPredispoziie genetic

  • B. OMUL, EREDITATEA I MEDIUL DETERMINISMUL CARACTERELOR FENOTIPICECARACTERE ECOLOGICE

    ageni fizici, chimici sau biologici agresiuni boli aparent negenetice.

    efectele agresiunilor exogene influenate de GENOTIP mod specific de rspuns la agresiuni ECOGENETICA studiaz variaiile individuale determinate genetic la aciunea factorilor externi;alergenii, alcoolul, fumatul, infeciile efecte diferite la persoane diferite manifestarea i gravitatea mbolnvirilor FARMACOGENETICA studiaz diferenele genetice individuale n rspunsul organismelor la aciunea medicamentelor;medicamente oxidante la persoane cu deficiena n G6PD (asimptomatice) anemie hemolitic

    factorii de mediu Fenocopii: manifestri de boal similare cu boli geneticeimportante n sfat genetic riscuri de recuren diferite (ex., microcefalia).

  • DOGMA FUNDAMENTAL A GENETICIIGENOTIP FENOTIP

    MEDIU

    ADN ARNm PROTEINtransmitere transcripie translaieereditar ADNDescifrarea structurii ADN= singura cale pentru nelegerea naturii i funciei GENEI: stocarea, expresia i transmiterea informaiei geneticeU.M.F IAI

  • J.D. WATSON F. CRICK1953, Cavendish Lab, Cambridge-A-T-C-G-C-G-A-T-T-A-C-G-A-T--T-A-G-C-G-C-T-A-A-T-G-C-T-A- n anul 1953, J.D. WATSON i F. CRICK au propus un model al structurii ADN:alctuit din dou catene polinucleotidice (A, G, T,C), legate complementar prin bazele azotate: A-T; G-C, nfurate ntr-o elice dubl, rsucit spre dreapta.A). STRUCTURA ADNU.M.F IAI

  • STRUCTURA ADNn anul 1962, James Watson i Francis Crick au primit premiul Nobel

    Modelul structurii ADN universal valabil n lumea vie.

    ADN devine nu numai esena geneticii ci i un veritabil simbol al vieii *i al medicinii moleculare*U.M.F IAI

  • STRUCTURA PRIMAR I SECUNDAR A ADN1.1. STRUCTURA PRIMARADN este un macro-polimer de dezoxiribonucleotide; [P 5dR1 - N]n

    PentozD-2-dezoxiribozaBaz azotat:Pur A, GPir T, CGrup fosfat(ac.ortofosforic)U.M.F IAI

  • Polimerizarea nucleotidelor: legturi covalente (puternice) 3- 5 fosfodiester*

    Se formeaz o caten (lan):- continu, - linear (neramificat!) o parte "constant" (ax) fosfo-glucidic i o parte variabil bazele azotate *,polaritate 5 3

    Aceast caten = structura PRIM