Biologie člověka
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
Nevýhodné – ztráta nebo porucha funkce genu
Zakázané – letální – neschopnost reprodukce
Každý jedinec – přibližně 12 genů s nevýhodnými recesivními mutacemi – z nich 3-5 genů v homozygotní formě je letálních
Frekvence mutací u lidí = 10-6 – 10-5
Mutace spontánní:
Chyby při replikaci – bodové mutace:
Záměny bází:
Neutrální (tichá mutace; missense mutace)
Záměna AK v polypeptidu
Předčasná terminace (nonsense mutace)
Posun čtecího rámce delece nukleotidu/inserce nukleotidu
Duplikace/multiplikace:
Působením mutací mohou vznikat:
Nové alely daného genu variabilita znaku
Škodlivé mutace
Letální mutace
Inekvální crossing – over
Analýza DNA
Genetickou podstatu konkrétních proteinů
Mutace – bodové (sekvenční delece nebo inzerce nukleotidů), chromosomové aberace (numerické, strukturální)
Polymorfismy – konkrétní mutace, které se vyskytují v populaci s frekvencí vyšší než 1%
Podobnost DNA mezi druhy
Vlastnosti - koncentraci, čistotu, chemické vazby s proteiny, funkci
DNA:
Izolace:
Specifické postupy pro získání molekul DNA v takové čistotě a koncentraci, aby mohly být dále analyzovány běžně dostupnými molekulárně biologickými metodami
Fenol-chloroformová extrakce:
Ke vzorku se přidá fenol denaturující proteiny, které se vysráží na mezifázi vytvářené mezi fenolovou a vodnou fází. Zbytky fenolu jsou odstraněny přidáním chloroformu, který se pro svou vysokou hustotu snadno odděluje od vodné fáze. Pro izolaci DNA se využívá fenol v bazickém pufru, ve kterém RNA není stabilní.
Detekce DNA
Specifické analýzy DNA struktury
Hlavní metody pro práci s DNA:
PCR:
Polymerázová řetězová reakce, probíhá na zkumavce, potřebujeme prozkoumat pouze fragment, který nás zajímá a amplifikace (zmnožení) vybraných úseků DNA (u tohoto úseku musíme znát sekvenci koncových částí 3‘)
Za její objev byla udělena Nobelova cena (1984)
Denaturace - DNA se po dobu 20–30 sekund zahřívá na teplotu 94-98 °C. Při této teplotě dochází k rozrušení vodíkových můstků v molekule DNA a k rozvolnění dvoušroubovice. Vzniká tak jednovláknová DNA, na kterou mohou v dalším kroku nasednout primery.
Cyklické střídání teplotních kroků
Denaturace – dvoušroubovice se oddělí na jednotlivá vlákna (teplota; chemická činidla)
Annealing (anýlink) – navázání primerů ke koncové oblasti vybraného úseku (oligonukleotidy – jednovláknové řetězce; cca 20bp )
Elongace – prodloužení primeru vkládáním jednotlivých dNTP (A,G,C,T) na základě
komplementarity k templátové DNA
Nasednutí primerů – teplota se sníží na 50-65 °C, což umožňuje nasednutí primerů na specifická místa DNA. Na dvouvláknové úseky DNA-primer se váže DNA polymeráza.
Syntéza DNA - teplota použitá v této fázi závisí na použité DNA polymeráze. Nejběžnější Taq polymeráza má optimum aktivity na 75-80 °C. V tomto kroku dochází k samotné syntéze DNA. Ve směru od 5' konce ke 3' konci přirůstá vlákno DNA komplementární k původní molekule DNA.
Tyto kroky se cyklicky opakují, pro dostatečnou amplifikaci původní molekuly DNA obvykle postačuje 30 cyklů. V případě, že na začátku byla ve vzorku pouze jediná molekula DNA, po 32 cyklech teoreticky dostaneme až 1 miliardu nasyntetizovaných molekul DNA.