Wykład pierwszy z genetyki roślin

 0    79 fiche    malgorzatamalecka
Télécharger mP3 Imprimer jouer consultez
 
question język polski réponse język polski
GENETYKA
commencer à apprendre
Zajmuje się badaniem zjawisk dziedziczenia oraz zmienności organizmów żywych.
Wszystkie organizmy charakteryzują się zmiennością, która jest podstawową cechą życia i bioróżnorodności
commencer à apprendre
Zmienność jest przekazywana przez komórki rozrodcze osobnikom potomnym, które stają się podobne, a nie identyczne.
William Bateson
commencer à apprendre
po raz pierwszy używa oficjalnie terminu „Genetyka” na trzeciej Międzynarodowej Konferencji.
Genetyka bazuje na zmienności, dzięki której organizmy są podobne, ale nie identyczne
commencer à apprendre
Genetyka bazuje na zmienności, dzięki której organizmy są podobne, ale nie identyczne
Polimorfizm, wielopostaciowość
commencer à apprendre
zjawisko charakteryzujące się tym, że populacje gatunków roślin lub zwierząt występujących obok siebie wyraźnie różniące się fenotypowo charakteryzują się zmiennością.
polimorfizm
commencer à apprendre
Zmienność genetyczna, w której częstotliwość dwóch lub więcej alleli w populacji nie jest mniejsza niż 1%. Polimorfizm kontrolowany jednym genem z dwoma allelami.
Herkogamia, cecha polimorficzna
commencer à apprendre
przestrzenne lub mechaniczne zabezpieczenie przed samozapyleniem; zmienność w populacji w rozmieszczeniu w kwieciu słupków i pręcików.
HErkogamia obejmuje gatunki
commencer à apprendre
Barwinek lekarski Vinca minor, Kosaciec, Iris Pierwiosnek, Primula
HEterostylia
commencer à apprendre
różne rozmieszczenie pylników i słupka u pierwiosnka; kwiat typu „Pin” and „Thrumb” kwiaty pochodzą z innych roślin.
GENOM
commencer à apprendre
nazywany informacją genetyczną, zapisana w podstawowym haploidalnym zespole chromosomów;
genotyp
commencer à apprendre
całkowita informacja genetyczna zawarta w chromosomach organizmów.
Poliploidy
commencer à apprendre
posiadają więcej niż dwa genomy (np. tetraploid ma 4 genomy w przypadku tetraploidalnego pszenżyta, są to po dwa genomy żyta i pszenicy)
Genom bez przymiotnika u organizmów eukariotycznych odnosi się do DNA jądrowego.
commencer à apprendre
Materiał genetyczny mitochondriów i plastydów bywa nazywany odpowiednio genomem mitochondrialnym i genomem plastydowym albo zbiorczo- genomem cytoplazmatycznym.
Wielkość genomu
commencer à apprendre
Charakterystyczna dla każdego gatunku określona najczęściej liczbą par zasad DNA (kpz- tysiąc par zasad; Mpz- milion par zasad; lub wagowo w pikogramach [pg]).
Genomy jądrowe organizmów żywych zawierają miliardy par zasad, natomiast genomy mitochondrialne są mniejsze.
commencer à apprendre
W genomach mniej złożonych organizmów (drożdże, nicienie) przestrzeń jest wykorzystywana oszczędniej gdyż ich geny leżą bliżej siebie.
Genom pszenicy zawiera zawiera siedemnaście tysięcy MPZ. JEst sześciokrotnie większy od genomu ludzkiego.
commencer à apprendre
Kukurydza zawiera 6600 MPZ zawartych w dziesięciu chromosomach. Jest dwukrotnie większy od genomu ludzkiego.
Organizacja genomu
commencer à apprendre
Genom roślin składa się z trzech części: genomu jądrowego, genomu mitochondrialnego oraz genomu chloroplastydowego.
Genom jądrowy zawarta jest w chromosomach, których liczba u różnych organizmów waha się od kilku do kilkudziesięciu.
commencer à apprendre
Genomy organelli są w większości kuliste, chociaż niektóre doniesienia sugerują, że obok genomów kulistych koegzystują wersje liniowe.
Genomy organelli mogą występować pojedynczo lub jak to stwierdzono w mitochondriach ludzkich nawet w 10, a w przypadku innych organizmów nawet w 100 kopiach w jednym mitochondriom.
commencer à apprendre
Genomy organelli mogą występować pojedynczo lub jak to stwierdzono w mitochondriach ludzkich nawet w 10, a w przypadku innych organizmów nawet w 100 kopiach w jednym mitochondriom.
Struktura genomu roślin
commencer à apprendre
Jest jednym z bardziej skomplikowanych genomów spośród wszystkich żyjących organizmów, zawierający w sobie trzy oddziałujące ze sobą genomy.
Oprócz genów zawartych w jądrze komórkowym są jeszcze geny zlokalizowane w plastydach i mitochondriach.
commencer à apprendre
Organelle te można uznać po części autonomicznymi- mają własne funkcjonalne geny, ale nie syntetyzują właściwych białek.
Genom roślinny zawiera 20- 60 tysiecy genów, z czego 15-35 procent to geny odpowiedzialne za syntezę metabolitów wtórnych.
commencer à apprendre
Sekwencje kodujące białka (geny strukturalne) zawierają tylko część całkowitego DNA.
W zależności od rozmiaru genomu, czyli od zawartości całkowitego DNA, kodujący DNA stanowi od 0,02 % do ok. 30 %.
commencer à apprendre
Sekwencje niekodujące stanowią zatem 90-70% całkowitej zawartości DNA.
Genom mitochondrialny
commencer à apprendre
Wielkość jest zróżnicowana i niepowiązana ze stopniem złożoności organizmu.
Genom mitochondrialny rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana) zawiera 367 kpz, kukurydzy (Zea mays) 570 kpz, gorczycy (Sinapis) 200 kpz, melona (Cucumis melo) 2600 kpz.
commencer à apprendre
Genom mitochondrialny rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana) zawiera 367 kpz, kukurydzy (Zea mays) 570 kpz, gorczycy (Sinapis) 200 kpz, melona (Cucumis melo) 2600 kpz.
gorczyca
commencer à apprendre
Synapis, wielkość genomu mitochondrialnego 200 kpz
melon
commencer à apprendre
cucmis melo, wielkość genomu mitochondrialnego 2600 kpz
kukurydza
commencer à apprendre
Zea mays, genom mitochondialny 570 kpz
rzodkiewnik
commencer à apprendre
Arabidopsis thaliana, wielkość genomu mitochondrialnego 367 kpz
genom człowieka
commencer à apprendre
wielkość genomu mitochondrialnego 16,5 kpz
genom chloroplastowy
commencer à apprendre
Wielkość genomu u różnych gatunków roślin jest zbliżona i mieści się w przedziale od 120 do 160 kpz (ok. 200 genów).
wielkość chloroplastowego genomu szpinaka
commencer à apprendre
150 kpz
wielkość chloroplastowego genomu grochu
commencer à apprendre
120 kpz
Niektóre chloroplasty posiadają wiele kopii chloroplastowego DNA
commencer à apprendre
Różnice w rozmiarze są wynikiem delecji fragmentów większego genomu, dzięki czemu powstają mniejsze genomy chloroplastowe.
Geny w chloroplastach roślin wyższych są konserwowane, a częstość mutacji jest stosunkowo niska.
commencer à apprendre
Chloroplastowe DNA posiada introny.
Genom chloroplastowy koduje wszystkie rRNA, tRNA i 45 białek.
commencer à apprendre
Wiele z tych białek zaangażowane jest w proces fotosyntezy.
zawartość genomu
commencer à apprendre
zawartość całkowitego DNA
od 0,2% do 30 %
commencer à apprendre
zawartość kodującego DNA do zawartości całkowitego DNA roślin
od 70 % do 90 %
commencer à apprendre
zawartość niekodującego DNA do zawartości całkowitego DNA roślin
Istnieją międzygatunkowe różnice chloroplastowego DNA, ale głównie dotyczą one roślin wyższych i glonów.
commencer à apprendre
DNA chloroplastowe dziedziczony jest wyłącznie po linii matczynej, ponieważ chloroplasty przekazywane są zygocie tylko przez komórkę jajową.
Geny zlokalizowane w genomie chloroplastowym wykazują dziedziczenie pozajądrowe, nie podlegają mendlowskim prawom dziedziczenia.
commencer à apprendre
Geny zlokalizowane w genomie chloroplastowym wykazują dziedziczenie pozajądrowe, nie podlegają mendlowskim prawom dziedziczenia.
liczba mitochondriów w komórce roślinnej
commencer à apprendre
od 200 do 3000 mitochondriów
liczba chloroplastów w komórce roślinnej
commencer à apprendre
od kilkudziesięciu do kilkuset chloroplastów
całkowita ilość DNA w mitochondriach i chloroplastach jest porównywalna do ilości DNA jądrowego
commencer à apprendre
całkowita ilość DNA w mitochondriach i chloroplastach jest porównywalna do ilości DNA jądrowego
Genomy organelli roślin
commencer à apprendre
Komórki rzodkiewnika mają 500 mitochondriów i 50 chloroplastów.
Genomy chloroplastów i mitochondriów występują w pojedynczych kopiach.
commencer à apprendre
całkowita ilość organellowego DNA w jednej komórce będzie wynosić ok. 189 500 kpz (189,5 Mpz) [183 500kpz w mitochondriach i 600 kpz w chloroplastach].
Ilość organellowego DNA w komórce rzodkiewnika jest półtora raza większa od ilości DNA w jądrze komórki diploidalnej (2*70 Mpz)
commencer à apprendre
Ilość organellowego DNA w komórce rzodkiewnika jest półtora raza większa od ilości DNA w jądrze komórki diploidalnej (2*70 Mpz)
Paradoks wartości C
commencer à apprendre
nie ma związku pomiędzy wielkością genomu a rozwojem ewolucyjnym organizmu i poziomem komplikcji organizmu
genom jądrowy rzodkiewnika pospolitego
commencer à apprendre
70 Mpz
genom jądrowy szachownicy asyryjskiej
commencer à apprendre
120 Mpz
struktura genomów roślinnych
commencer à apprendre
W skład genomów roślinnych wchodzą sekwencje kodujące i niekodujące.
Sekwencje kodujące i niekodujące często występują w licznych kopiach stanowiąc sekwencje powtarzalne.
commencer à apprendre
Sekwencje powtarzalne- sekwencje kodujące i niekodujące występujące w genomie w licznych kopiach
W genomie roślin okrytozalążkowych znajduje się od 30 do 40 tysięcy genów.
commencer à apprendre
Większość genów roślinnych można pogrupować w rodziny powstałe w wyniku duplikacji całych genomów lub ich fragmentów.
Każdy z takich genów pełni odmienną, ściśle określoną funkcję.
commencer à apprendre
Sekwencje kodujące stanowią niewielka część całego genomu i są w nim rozmieszczone nierównomiernie.
U gatunków o małych genomach sekwencje kodujące stanowią do 30 % genów, natomiast u organizmów o dużej zawartości DNA mogą stanowić do kilku %.
commencer à apprendre
Genomy jądrowe roślin zdominowane są przez elementy powtarzające się.
Elementy powtarzające się: Długie rozproszone sekwencje jądrowe LINE, Krótkie rozproszone sekwencje jądrowe SINE, Długie powtórzenia końcowe LTR, Transpozony
commencer à apprendre
Elementy powtarzające się: Długie rozproszone sekwencje jądrowe LINE, Krótkie rozproszone sekwencje jądrowe SINE, Długie powtórzenia końcowe LTR, Transpozony
sekwencje tandemowe
commencer à apprendre
druga grupa sekwencji powtarzalnych. Sekwencje powtarzalne są rozmieszczone jeden za drugim.
sekwencje tandemowe
commencer à apprendre
do sekwencji tandemowych zalicza się satelitarny DNA.
satelitarny DNA
commencer à apprendre
wchodzi w skład sekwencji tandemowych i składa się z krótkich odcinków powtarzalnych (od kilku do kilkudziesięciu par zasad), powtarzających się nawet klika tysięcy razy.
elementy ruchome
commencer à apprendre
wyróżnia się dwie klasy ruchomych elementów genetycznych
retrotranspozony (klasa pierwsza ruchomych elementów genetycznych)
commencer à apprendre
sekwencja transpozonu musi być przepisana na RNA, następnie następuje odwrotna transkrypcja i ponowna integracja nowo powstałej kopii z genem DNA w innym locus.
kopia macierzysta transpozonu pozostaje w miejscu donorowym
commencer à apprendre
Retrotranspozon działa na zasadzie mechanizmu kopiuj i wklej
transpozony DNA (druga klasa ruchomych elementów genetycznych)
commencer à apprendre
transpozony te zmieniają swoje miejsce w genomie. Wykorzystuje się w transpozonach DNA mechanizm kopiuj w wklej
W przypadku retrotranspozonów za każdym razem powstaje nowa kopia transpozonu.
commencer à apprendre
Transpozony te mogą być w postaci wiele tysięcy kopii
Transpozony DNA w miejscu wycięcia mogą pozostawić tylko ślad w postaci kilkunukleotydowej duplikacji (fotoprint)
commencer à apprendre
Fotoprint- ślad w postaci kilkunukletydowej duplikacji po transpozonie DNA.
transpozony
commencer à apprendre
skaczące geny, wędrujące geny, mobilne elementy genetyczne. W wyniku transpozycji zmieniają miejsce w genomie.
transpozony
commencer à apprendre
najważniejsza grupa rozproszonych sekwencji powtarzalnych
Transpozycja
commencer à apprendre
zmiana położenia transpozonu w genomie w jednej komórce.
Transpozycja
commencer à apprendre
często powoduje mutacje i może zmienić ilość DNA w genomie.
Efekt aktywności transpozycjalnej
commencer à apprendre
Efektem aktywności transpozycjalnej jest powielenie ruchomych elementów genetycznych i powiększenie genomów.
Barbara McClintock
commencer à apprendre
otrzymała nagrodę Nobla w 1983 romu za badania nad transpozonami w nasionach kukurydzy.
Transpozony znajdujące się w nasionach kukurydzy zmieniały ich barwę.
commencer à apprendre
Barbara McClintock otrzymała nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.
Mobilność elementów genetycznych jest indukowana warunkami stresowymi.
commencer à apprendre
Mobilność elementów genetycznych jest indukowana warunkami stresowymi.
Warunki stresowe powodujące mobilność elementów genetycznych
commencer à apprendre
stresy abiotyczne, stresy biotyczne in vivo, stres fizjologiczny związany z zaburzeniem homeostazy hormonalnej charakterystyczne dla kultur in vitro, stres genetyczny
stres genetyczny powodujący mobilność ruchomych elementów genetycznych
commencer à apprendre
powiązany ze zmianą struktury genomu. Stres genetyczny powstaje w wyniku poliploidyzacji, krzyżowania oddalonego i chowu wsobnego.
poliploidyzacja
commencer à apprendre
zwiększenie liczby chromosomów w jądrze komórkowym.
chów wsobny
commencer à apprendre
kojarzenie krewniacze. Polega na kojarzeniu osobników spokrewnionych ze sobą.
homeostaza
commencer à apprendre
stan równowagi w organizmie
odwrotna transkrypcja
commencer à apprendre
proces przepisywania jednoniciowego RNA przez odwrotną transkryptazę na dwuniciowy DNA.

Vous devez vous connecter pour poster un commentaire.