Genetics!

1,582
-1

Published on

Genetics!!! It's all about the genetics!

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
1,582
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
18
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Genetics!

  1. 1. VI. RIKOMBINIMI NË BAKTERET DHE NËBAKTERIOFAGËT1. Puna me mikroorganizmat: pjastrimi; formimi i kolonive;prototrofet; auksotrofet; mutantet resistente
  2. 2. Midis qelizave bakteriale mund të shkëmbehet materialgjenetik nëpërmjet tre proçeseve kryesore:-Transformimi ( Shdrrimi): qelizat marrëse të materialitgjenetik që arrijnë të transformohen quhen transformantë- Konjugimi: qelizat marrëse të materialit gjenetik që arrijnëtë ndryshohen quhen transkonjugantë- Transduktimi: qelizat marrëse të materialit gjenetik qëarrijnë të ndryshohen quhen transduktantë
  3. 3. 1.- Transformimi bakterial
  4. 4. - Dukuria etransformimitpërdoret për tëpërcaktuarlidhjen midisgjeneve nëbazë tëbashkëtransformimit.
  5. 5. Përckatimi i renditjes mbi bazën e shpeshtisë sëbashkëtransformimit
  6. 6. a) F mund te dyfishoje ADN e tijb) Qelizat qe mbajne faktorin F prodhojne zgjatime (pilus) qelejojne kontaktin me qeliza te tipit F-c) F+ mund te transmetojne nje kopje te faktorit F ne qeliza te tipitF-d) Qelizat F+ nuk mund te kontaktohen me qeliza te tjera F+e) Rastesisht faktori F mund te lere citoplazmen dhe perfshihet nekromozomen bakterialeVetite dalluese te faktorit F:Faktori “seksual” F2. Konjugimi Bakterial
  7. 7. - Transferimi i faktorit F
  8. 8. Transferimi i markatoreve i ndihmuar nga faktori FabRastesisht faktori Fperfshihet ne kromozomduke formuar situaten Hfr.Kur F bashke mekromozomin transferohenata transmetojne te gjithegjenet ne qelizen pritese
  9. 9. Disa qeliza mefaktorin F teperfshire mundte transferojnemarkatore neqelizat pritese
  10. 10. Zbulimi i transferimit te gjeneve Bakterialë
  11. 11. Domosdoshmeria e kontaktit fizik midis qelizave te linjave tendryshme bakteriale• Pas pjastrimit ne mjedisminimal te qelizave ngate dy anet e tubit nuk ugjet asnje koloniprototrofe. Kjo deshmondomosdoshmerine ekontaktit fizik midis dylinjave.
  12. 12. Zbulimi i faktorit te pjellorise F.• Percaktimi i drejtimit te transferimit te gjenevea) Provat e Lederberg dhe Tatum treguan shmangie terendesishme nga perpjestimi 1 : 1 ne "kryqezimin’’ A x B gjeqe tregonte se gjenet ishin te lidhur.b) Provat e William Heyes 1953:Linja A: met- thr+ leu+ thi+ x Linja B: met+ thr- leu- thi-Rikombinantet fitoheshin vetem ne rastin kur mestreptomicine trajtohej linja A dhe jo kur trajtohejlinja B. Kjo tregonte se rikombinimi ndodhte ne linjen B,pra drejtimi i transferimit te materialit gjenetik behejnga A ne B.
  13. 13. Percaktimi i renditjes se gjeneve me ane te konjugimit te nderprereHarta e lidhjes se gjeneve te analizuar
  14. 14. Harta kromozomike rrethore e E.colitFaktori F mund të përfshihet në vende të ndryshme në gjenomënbakteriale:Linjat Hfr Gjenet që transferohenH origin thr pro lac pur gal his gly thi1 origin thr thi gly his gal pur lac pro2 origin pro thr thi gly his gal pur lac3 origin pur lac pro thr thi gly his gal- Kjo mënyrë e transmetimit të gjeneve nga Hfr në F-mund të shpjegohet vetëm me faktin e gjendjes rrethoretë kromozomit të Hfr:
  15. 15. Forma rrethore e kromozomës bakteriale
  16. 16. Kromozoma bakteriale eshte rrethoreTe njejtet gjene mund te formojne linja te ndryshme Hfr te cilatdallohen vetem nga vendosja e faktorit F.
  17. 17. • Mekanizmi i mundshem i perfshirjes se faktoritF ne kromozomen bakteriale bartese te tij
  18. 18. Rikombinimi bakterial dhe hartezimi i kromozomit teE.coli• Rikombinimi midis gjeneve markatore pastransferimit• Gradienti i transferimit te gjenevesherben per percaktimin e renditjesse gjeneve
  19. 19. Transmetimi i gjeneve markatore nga episomat• Rasti i seksduksionitose transferimit tegjeneve nga faktori F
  20. 20. GJENETIKA E BAKTERIOFAGEVE• Infektimi i baktereve nga faget
  21. 21. Fagu i ngjitur me qelizen bakteriale Faget pasardhes brenda njeqelize bakteriale
  22. 22. Kryqezimi i fageveTiparet ne studim:h - : mund te infektoje dy linja te ndryshme te E.coli (1dhe 2)h+ : mund te infektoje vetem linjen 1r- : lizis i shpejte pra formim i pllakave te medhar+: lizis i ngadalte, pra formim i pllakave te vogla• Nepermjet infektimit te dyfishte mund te analizohengjenotipet ne faget pasardhes:
  23. 23. Kryqezimi idyfishte nefagetFenotipi Gjenotipi i mundshemQarte, e vogel h- r+Turbullt, e madhe h+ r-Turbullt, e vogel h+ r+Qarte, e madhe h- r-
  24. 24. Lizogjenia• Bakteret lizogjenike• Situata profag• Faget virulente: plotesojne ciklin litik, ata mund teperfshihen ne kromozomen bakteriale ne formen e profagutduke i siguruar qelizes bartese rezistencen ndaj nje infektimitjeter.• Faget e temperuar: plotesojne ciklin lizogjenik. Faget etemperuar mund te induktohen dhe te riaktivizohen
  25. 25. Cikle alternative te nje fagu ne qelizen bartese
  26. 26. Lidhja e fagut ne kromozomen bakteriale
  27. 27. 3.- TRANSDUKSIONI• Transduksioni i pergjithshem
  28. 28. Transduksioni i specializuar
  29. 29. NATYRA E GJENIT1. Si punojne gjenetCila eshte natyra e gjenit dhe si e kontrollojne gjenetfenotipin?Modeli yne per marredheniet midis gjenotipit dhe fenotipit: Tiparet karakteristike te nje organizmi percaktohen ngafenotipi i qelizave qe jane perberesit e pjeseve te tij. Fenotipi i qelizave percaktohet nga tere reaksionet kimikeqelizore qe katalizohen nga enzimat. Funksioni i nje enzime percaktohet nga struktura e sajtrepermasore e cila varet nga renditja e aminoacideve Enzimat dhe proteinat strukturore ne qelize percaktohen ngagjenotipi i qelizes Gjenet percaktojne renditjen e aminoacideve ne proteinat praata percaktojne fenotipin
  30. 30. Hipoteza Nje gjen nje enzime• Rruget biosintetike:• Kemi 5 mutante te paafte te sintetizojne produktin G :Mutantet Perberesit qe provohenA B C D E G1 - - - + - +2 - + - + - +3 - - - - - +4 - + + + - +5 + + + + - +
  31. 31. a) Cila eshte renditja e perberesve ne kete vije biosintetike? Simund ta zgjidhim kete problem?Tabela e mesiperme na sugjeron renditjen: E - A – C – B – D - Gb) Ne cilen pike te vijes biosintetike eshte bllokuar secili ngamutantet e mesiperm?Tabela e mesiperme na sugjeron skemen e meposhtme:Eksperimentet e Beadle dhe TatumEksperimentet e Beadle dhe Tatum çuan ne perfundiminse: gjenet kontrollojne reaksionet biokimike dukekontrolluar prodhimin e enzimave
  32. 32. Skema e provesse Beadle dheTatum meNeurosporacrassa
  33. 33. Mutacionet per argininen hartezonin ne tre vende tendryshme ne kromozome te veçanta; po i quajme ata trelokuse te ndryshme: arg-1, arg-2, arg-3 perkatesisht.Rritja e tyre realizohej sipas tabeles se meposhtme:Mutanti ShtesaOrnitine Citruline Argininearg-1 + + +arg-2 - + +arg-3 - - +
  34. 34. Si rezultat i analizes mund te propozohet skema e meposhtme:Si perfundim mund te themi:• Reaksionet biokimike in vivo realizohen si nje serireaksionesh te veçanta dhe te njepasnjeshme.• Çdo reaksion katalizohet ne menyre te veçante nganje enzime e vetme.• Çdo enzime percaktohet nga nje gjen i veçante.
  35. 35. Gjenet dhe metabolizmi qelizor: semundjet gjenetikePasojat enderprerjes sedisa rrugevemetabolike teknjeriu
  36. 36. Dukuri gjenetike qe shpjegohen sipas struktures se enzimave• Alelet e ndjeshme ndaj temperatures• Perpjestimet gjenetike:Shpjegimi i perpjestimit 9 : 7• Dominanca dhe recesiviteti
  37. 37. Struktura e holle e gjenitSipas teorise rruazore gjeni gezon vetite e meposhtme:• Eshte njesi themelore e struktures, e pandashme ngakryqkembimi.• Eshte njesi themelore e mutacionit, mund te ndryshojenga nje forme alelike ne nje forme tjeter.• eshte njesi themelore e funksionit, pjese te gjenit, nese egzistojne, nuk mund te funksionojne.Punimet e Saymor Benzerit me 1950 treguan se teoria erruazave nuk ishte korrekte duke demostruarndashmerine e metejshme te gjenit ne njesi me te voglasi dhe duke futur koncepte te reja
  38. 38. Mutantet rII te fagut T4Midis pllakavete shkaktuaranga formatnormale tefagut T4dallojmeformen tipikemutante(brendakatrorit)
  39. 39. Linja e fagutT4Linjat e E.colitB K (λ)rII E madhe, erregulltJo pllakerII + E vogel, eçrregulltE vogel, eçrregulltFormimi i pllakave nga kombinime te ndryshme teE.colit dhe linjave te fagut T4
  40. 40. Perzgjedhja e bakteriofageve ne kryqezime te ndryshme gjenetike
  41. 41. Per te njehsuar shpeshtine e rikombinimit numerohenpllakat e formuara ne linjen E.coli K (rikombinantetnormale) si dhe pllakat e formuara ne linjen B ku rritenedhe mutantet edhe normalet. Rikombinantetshumezohen per 2, per aresye se nuk dallojme dotmutantet e dyfishte.
  42. 42. Rikombinimi intragjenik• Benzeri analizoi 8 lloje te ndryshme mutantesh rII duke i kryqezuarmidis tyre ne te gjitha kombinimet dhe duke ndertuar harten erenditjes se tyre• Rikombinimi ndodhte brenda te njejtit gjen rII. Ne kete menyrekryqezimi midis nje mutanti a1 dhe nje tjetri a2 mund te simbolizohet:• Pra gjeni eshte i ndashem nenen njesi me ane terikombinimit. Shpeshtia me evogel e rikombinimit midis njecifti mutantesh alele ishte0,01%.
  43. 43.  Vendet mutacionalePerdorimi i delecioneve ne hartezimin e vendevemutacionale• Analizojme disa gjene qe renditen keshtu ne harten gjenetike• Kur nje mutant D1 nuk jep rikombinante rII+ me mutantet qe kanevendet mutacionale 1,2,3,4,5,6,7,8 ai ka nje delecion ne zonen 1 - 8• Kur një mutant D2 nuk jep rikombinante rII+ me mutantet5,6,7,8,89,10,11, 12 ai ka delecion ne zonen 5 - 12
  44. 44. Duke i mbivendosur dy delecionet e mesiperme mund tepercaktojme zonat e meposhtme te gjenit.• Nje mutant i ri qe jep rikombinante rII+ kur kryqezohetme D1 por jo me D2 duhet te kete nje mutacion ne zonenIII.• Nje mutant i ri qe jep rikombinante rII+ me D2 por jo meD1 duhet te kete nje mutacion ne zonen I.• Nje mutant i ri qe nuk jep rikombinante rII+ as me D1 asme D2 duket te kete nje mutacion ne zonen II.
  45. 45. Pas percaktimit te zones se nje mutacioni ai mund te hartezohetne lidhje me mutacionet e tjera duke formuar nje harte tehollesishme
  46. 46. Analiza e vendeve mutacionaleShperndarja e 1612mutacioneve te rastesishme nelokusin rII , çdo ngjarjemutacionale pasqyrohet me anete nje katrori te vogel
  47. 47. Struktura e holle e lokusit rII (permbledhje)
  48. 48. PerplotesimiPerplotesimi ne eukariotet
  49. 49. Skema e perplotesimit ne mutantet e fagut T4
  50. 50. Skema qe shpjegon perplotesimin ne lokusin rII
  51. 51. Rikombinimi dhe Perplotesimi
  52. 52. CistroniCistroni eshte nje vend gjenetik ne te cilin dy mutacionene pozicionin trans nuk mund te perplotesohen.
  53. 53. ADN-ja RIKOMBINANTEEnzimat e restriksionitEnzimat e restriksionit presinne vende me renditje teveçanta duke prodhuar njepopullate fragmentesh mefunde identike
  54. 54.  Si pritet ADN-ja në copa- Enzimat e restriksionit, roli dhe përdorimi i tyre nëinxhinierinë gjenetike- Palindromat dhe veprimi i enzimave të restriksionit
  55. 55. Tipi Aktiviteti ienzimësKërkesëpër ATPVendi iprerjesI Prerje dhemetilim PoRastësishtlarg ngavendi injohjesII Vetëmprerje JoBrendavendit tënjohjesIII Prerje dhemetilim PoRastësishtpranë vendittë njohjes- Tipe të ndryshëm të enzimave të restriksionit
  56. 56. Prerja dhe ngjitja e copave të ADN nga enzimat e ndryshme
  57. 57. Prerje e ADN-së gjatësore të hapur- Numri i vendeve të prerjes është i lidhur me numrin e copavetë prodhuara kur ADN-ja pritet nga një enzimë restriksioni
  58. 58. Prodhimi fundeve ngjitese
  59. 59. VektoretVetite e vektoreve:• nje molekule e vogel, e karakterizuar mire qe permbannje origjine dyfishimi e cila lejon vetdyfishimin dukeperfshire dhe fragmentet e huaja qe ajo permban• lejon te fitohet lehtesisht nje molekule hibridePlazmidetFagu λKozmidet (λ + plazmid)Faget me nje varg ADN-je
  60. 60. VektoriklonuesMadhësia eADN qëklonohetMetoda eshtimitFutja nëqelizatbakterialePlazmid Deri 15 kb Dyfishim iplazmiditTransformimFagulambdaDeri 23 kb Riprodhim ifagutInfektim meanë të fagutKozmid Deri 44 kb Riprodhim iplazmiditInfektim meanë të fagut- Disa të dhëna mbi vektorët
  61. 61. Metodologjia e ADN-se rikombinanteProdhimi i librarise gjenike dhe izolimi i klonit te desheruar
  62. 62. Zbulimi i gjeneve te klonuar (Southern blotting)
  63. 63. Teknika te tjera: cADN Northern blotting, Westernblotting,
  64. 64. Teknika Maxam-Gilbert e sekuencimit
  65. 65. Sekuencimi sipas metodës dideoksi të Sanger- Pergatitja e ADNstampë që do tësekuencohet
  66. 66. - Reaksioni i zgjatjes sëvargut dhe analiza në xhel
  67. 67. Shumefishimi i gjeneve, teknika PCR (polymerase chainreaction)
  68. 68. Zbatime te teknologjise se ADN-se rikombinante neeukariotet• Vektoret e majase
  69. 69. Kafshet transgjenike: nje shembull i terapise gjenike tek minjteShprehja e gjenit per hormonin erritjes pas futjes me ane te plazmidit
  70. 70. Kerkimi per semundje te ndryshmeAmniocenteza
  71. 71. Ndryshimi i vendeve te restriksionitRasti i anemisefalciforme
  72. 72. Perdorimi i RFLP
  73. 73. ADN FINGERPRINTS- Përdorimi i mikrosatelitëve- Llojet ndryshme të RFLP-ve mund të analizohen me anë tëprerjes me enzima dhe vrojtimit të brezave elektroforetikë.- Per çdo individ formohet një model i veçantë brezash
  74. 74. Rezultatet eelektroforezëspas prerjes
  75. 75. Gjenomika: shprehja e gjeneve dhemikroarray- mjetet e rinj në dispozicion si: sekuenciatorët eADN, microarray të ADN ose chip janë në gjendje tëanalizojnë shpejt dhe me saktësi mijëra gjene.- çfarë është dhe si funksionon chip-i i ADN-së?
  76. 76. Skema e një çipi
  77. 77. Analiza e proçesit të ibridizimit identifikon gjenet që përgjigjen nëmënyrë të veçantë
  78. 78. Analiza e kompjukterizuar e renditjeve lejon identifikimin e gjeneveqë i përgjigjen një trajtimi me lëndë të ndryshyme
  79. 79. GJENET NË POPULLATA Popullata si një rezervuar gjenetik Llojet e ndryshme janë të ndarë në grupe ose popullata(deme). Popullatat janë dinamike. Popullatat mund të përshkruhen në terma tëdëndësisë, shpërndarjes hapsinore, ritmeve të lindjevedhe vdekjeve si dhe nëpërmjet tipareve gjenetike
  80. 80.  Popullata, natyrisht ka më shumë informacion seindividi. Koncepti i fondit gjenetik: kompleti i informacionitgjenetik që mban një popullatë e caktuar. Çdo popullatë mund të ndryshojë si rezultat i kushteveqë çojnë në ndryshimin e shpeshtive alelike. Si mund ta karakterizojmë një popullatë në termagjenetikë?
  81. 81. Raste të ndryshme të njehsimit të: Shpeshtive fenotipike Shpeshtive gjenotipike Shpeshtive alelike
  82. 82.  Ligji i Hardy – Weinberg-ut Është një model matematik që siguron mënyrat evlerësimit të shpeshtive alelike në popullatë dhepërshkruan si kombinohen alelet për të formuargjenotipet. Ky model bazohet në këto kushte:- Popullata me përmasa të mëdha- Mungon seleksioni- Kryqëzimet janë të rastit- Mungojnë mutacionet- Mungojnë migrimet
  83. 83.  Shembull:Analizohet një gjen me dy alele: A dhe a (dominanca e plotë).Shënojmë përkatësisht me p dhe q shpeshtitë e aleleve A dhe a.Meqenëse kemi vetëm dy alele është i vërtetë rregulli:p (A) + q (a) = 1p (A)Vezëtq (a)Spermatozoidëtp (A) q (a)AAp2AapqAapqAaq2
  84. 84. p2tregon shpeshtinë e homozigotëve dominantë (AA)2pq tregon shpeshtinë e heterozigotëve (Aa)q2tregon shpeshtinë e homozigotëve reçesivë (aa)Në mënyrë të përmbledhur shpërndarjen e gjenotipevetë ndryshëm mund të shkruajmë:p2+ 2pq + q2= 1AA Aa aa
  85. 85. Shembull numerik: duke u nisur nga shpeshtitë fillestarep=0.6 dhe q= 0.4 në brezninë pasardhëse shpeshtitë gjenotipikedo të jenë:p (A)= 0.6Vezëtq (a)= 0.4Spermatozoidëtp (A) = 0.6 q (a) = 0.4AAp2= 0.36Aapq = 0.24Aapq = 0.24Aaq2= 0.16
  86. 86. Shpeshtitë alelike në këtë brezni janë:p(A) = p2+ 1/2 (2pq) = 0.36 + 1/2 (0.48) = 0.6q(a) = q2+ 1/2 (2pq) = 0.16 + 1/2 (0.48) = 0.4Sidoqoftë shpeshtitë gjenotipike edhe në këtë breznijanë po ato të breznisë paraardhëse.
  87. 87.  Përdorimi i ligjit të Hardy –Weinberg-ut nëGjenetikën Humane Alelet autosomike kodominante (sistemi MN) Alelet autosomike dominante dhe reçesive (fibrozakistike: aa=1/2500) Tiparet e lidhur me seksin (daltonizmi: Xa= 0.08) Alelet e shumfishta (sistemi AB0)

×