0
Typy dědičnosti II.
Kočárkovy prezentace z genetiky najdete na www: <ul><li>http://www.medik.cz/medik/kocarek/ </li></ul><ul><li>nebo </li></u...
Gonozomově dominantní choroby
Gonozomově dominantní (X-vázaná dominantní) postižený postižené ženy muži A A A a a A a a zdravá zdravý
Rodokmen s výskytem GD choroby I. II. III. 1 2 3 4 1 2 1 2 3 X a Y X a X a X a X a X A Y X a Y X a Y 4 3 X A X a X a X a X...
Pro dominantní dědičnost vázanou na chromozom X platí: a) postižená žena (heterozygotka) a nepostižený muž mají polovinu z...
a) postižená žena (heterozygotka) a nepostižený muž mají polovinu zdravých synů X a  Y X A  Y Y X a  X a X A  X a X a X a ...
b) postižený muž a postižená žena (heterozygotka) mohou mít 3/4 postižených dětí X a  Y X A  Y Y X A  X a X A  X A X A X a...
c) nepostižený muž a nepostižená žena mají všechny dcery zdravé <ul><li>…  protože nenesou mutantní alelu </li></ul><ul><l...
d) postižený muž a nepostižená žena mají všechny syny zdravé X a  Y X a  Y Y X A  X a X A  X a X A X a X a synové
Pro dominantní dědičnost vázanou na chromozom X platí: a) postižená žena (heterozygotka) a nepostižený muž mají polovinu z...
Hypofosfatemická  vitamin D-rezistentní rachitis
X-vázaná dominantní achondroplázie
Incontinentia pigmenti hyperkeratotické změny s papulami a bradavicemi, změny pigmentace ( vytvářejí bizarní ložiska ).
Holandrická dědičnost
Chromozomy X a Y Pseudoautozomové regiony (PAR) Párování X a Y při meióze
Hairy ear syndrome
Hairy ear syndrome
Holandricky dědičný znak se přenáší: a) z otců na syny b) z otců na syny i dcery c) z matek na dcery d) z otců na dcery
Mitochondriální dědičnost
Mitochondriální  (maternální) dědičnost
Rodokmen mitochondriálně dědičné choroby I. II. III. 1 2 3 4 1 2 1 2 3 mtDNA+ 4 3 5 6 mtDNA+ mtDNA+ mtDNA– mtDNA+ mtDNA+ m...
Leberova hereditární neuropatie optického nervu
Riziko přenosu mitochodriálně dědičné choroby je ovlivněno heteroplazmií
Multifaktoriálně dědičné choroby
Multifaktoriální dědičnost 4 3
Multifaktoriální dědičnost
Luxatio coxae congenita (LCC) <ul><li>vrozené vykloubení kyčlí, vrozená luxace kyčle  </li></ul><ul><li>Nejde o klasické v...
Vrozená pylorostenóza <ul><li>Vrozené zúžení vrátníku (= pylorus) </li></ul><ul><li>je způsobena zbytněním hladkého svalst...
Praktikum ekologie a ekogenetika Testování mutagenity a karcinogenity
Mutageny <ul><li>Chemické látky, popř. jiné faktory schopné vyvolat poškození DNA  </li></ul><ul><li>Genotoxické  látky,  ...
Základní rozdělení mutagenů <ul><li>chemické mutageny –  způsobují poškození DNA na základě chemické modifikace bází, popř...
Z biochemického hlediska dělíme mutageny do dvou skupin : <ul><li>a) přímé mutageny  („direct acting“) – způsobují mutaci ...
Testy genotoxicity <ul><li>Testy na molekulární úrovni  – studujeme změny na úrovni DNA (mutace, reparační syntézu, chemic...
<ul><li>Studium vzniku konkrétních mutací  </li></ul><ul><li>Stanovení aduktů </li></ul><ul><li>Neplánovaná syntéza DNA – ...
Comet assay  („kometový test“) <ul><li>Single Cell Gel Electrophoresis (SSGE) </li></ul><ul><li>Stanovení malých fragmentů...
Comet assay (kometový test) <ul><li>Jádra buněk převedeme do gelu a případné fragmenty DNA uvolníme z jader pomocí elektro...
Kometový test
Možné výsledky kometového testu Normální jádro  s nepoškozenou DNA Dvě jádra  s poškozenou DNA
Vyhodnocení kometového testu
Kometový test  – počítačové zpracování
<ul><li>Využívají zejména bakterií a kultur savčích buněk </li></ul><ul><ul><li>Indukce resistentních mutant u savčích bun...
Amesův test Bruce Ames (nar. 1928)
Amesův test <ul><li>Umožňuje studium reverzních mutací u histidin – deficientních kmenů bakterie  Salmonella typhimurium ....
Amesův test 0 Negativní kontrola Pozitivní kontrola Miska s testovanou látkou GENOTOXICITA PROKÁZÁNA Proč lze i na negativ...
Výsledek Amesova testu
Amesův test – automatické odečtení výsledků
Úkol 1: Stanovení mutagenní aktivity  1-nitropyrenu pomocí Amesova testu <ul><li>Graf dokumentuje výsledky testování různý...
Řešení úkolu 1 Nárůst počtu kolonií se při zvýšení koncentrace zastavuje –uplatňují se toxické účinky Počet kolonií stoupá...
Testy na chromozomové úrovni <ul><li>Micronucleus test  („test tvorby mikrojader“) je založen na hodnocení výskytu acentri...
Micronucleus test Provádíme inhibici cytokineze cytochalasinem B
Testy na chromozomové úrovni <ul><li>Micronucleus test  („test tvorby mikrojader“) je založen na hodnocení výskytu acentri...
Analýza zlomů a dalších strukturních aberací
Chromozomové aberace jako měřítko genotoxických vlivů
Úkol 2 <ul><li>Ve třech různých provozech byl sledován možný vliv genotoxických faktorů pracovního prostředí na základě fr...
Řešení úkolu 2 <ul><li>Pracoviště A </li></ul><ul><ul><li>Ø   0,95% CHA  </li></ul></ul><ul><ul><li>vliv mutagenů nelze pr...
Karcinogeny (kancerogeny) <ul><li>Látky, popř. jiné faktory způsobující změnu (transformaci) normální buňky na buňku nádor...
Mutagen  X  Karcinogen <ul><li>Každý prokázaný mutagen je suspektním karcinogenem.  </li></ul><ul><li>Ne všechny karcinoge...
Přímé hodnocení karcinogenity <ul><li>Některé karcinogeny jsou epigenetické, proto mají testy genotoxicity jen omezenou vý...
Databáze IARC
Databáze IARC  (International Agency for Research of Cancer) <ul><li>Pro přímý vstup použijte adresu: </li></ul><ul><li>ht...
Klasifikace testovaných látek  podle IARC <ul><li>Skupina  1 :  Látky (směsi) karcinogenní pro člověka </li></ul><ul><li>S...
Na shledanou a hodně štěstí!
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Biologie pro bakaláře - Praktikum 4

1,793

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,793
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
16
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Biologie pro bakaláře - Praktikum 4"

  1. 1. Typy dědičnosti II.
  2. 2. Kočárkovy prezentace z genetiky najdete na www: <ul><li>http://www.medik.cz/medik/kocarek/ </li></ul><ul><li>nebo </li></ul><ul><li>http://camelot2.lf2.cuni.cz/turnovec/ublg/vyuka/ </li></ul>
  3. 3. Gonozomově dominantní choroby
  4. 4. Gonozomově dominantní (X-vázaná dominantní) postižený postižené ženy muži A A A a a A a a zdravá zdravý
  5. 5. Rodokmen s výskytem GD choroby I. II. III. 1 2 3 4 1 2 1 2 3 X a Y X a X a X a X a X A Y X a Y X a Y 4 3 X A X a X a X a X A X a X A Y X a Y 4 X A X a
  6. 6. Pro dominantní dědičnost vázanou na chromozom X platí: a) postižená žena (heterozygotka) a nepostižený muž mají polovinu zdravých synů b) postižený muž a postižená žena (heterozygotka) mohou mít 3/4 postižených dětí c) nepostižený muž a nepostižená žena mají všechny dcery zdravé d) postižený muž a nepostižená žena mají všechny syny zdravé
  7. 7. a) postižená žena (heterozygotka) a nepostižený muž mají polovinu zdravých synů X a Y X A Y Y X a X a X A X a X a X a X A synové ½ ½
  8. 8. b) postižený muž a postižená žena (heterozygotka) mohou mít 3/4 postižených dětí X a Y X A Y Y X A X a X A X A X A X a X A dcery synové ¾ postižených
  9. 9. c) nepostižený muž a nepostižená žena mají všechny dcery zdravé <ul><li>… protože nenesou mutantní alelu </li></ul><ul><li>genotypy: </li></ul><ul><ul><li>nepostižená žena X a X </li></ul></ul><ul><ul><li>nepostižený muž X a Y </li></ul></ul>
  10. 10. d) postižený muž a nepostižená žena mají všechny syny zdravé X a Y X a Y Y X A X a X A X a X A X a X a synové
  11. 11. Pro dominantní dědičnost vázanou na chromozom X platí: a) postižená žena (heterozygotka) a nepostižený muž mají polovinu zdravých synů b) postižený muž a postižená žena (heterozygotka) mohou mít 3/4 postižených dětí c) nepostižený muž a nepostižená žena mají všechny dcery zdravé d) postižený muž a nepostižená žena mají všechny syny zdravé
  12. 12. Hypofosfatemická vitamin D-rezistentní rachitis
  13. 13. X-vázaná dominantní achondroplázie
  14. 14. Incontinentia pigmenti hyperkeratotické změny s papulami a bradavicemi, změny pigmentace ( vytvářejí bizarní ložiska ).
  15. 15. Holandrická dědičnost
  16. 16. Chromozomy X a Y Pseudoautozomové regiony (PAR) Párování X a Y při meióze
  17. 17. Hairy ear syndrome
  18. 18. Hairy ear syndrome
  19. 19. Holandricky dědičný znak se přenáší: a) z otců na syny b) z otců na syny i dcery c) z matek na dcery d) z otců na dcery
  20. 20. Mitochondriální dědičnost
  21. 21. Mitochondriální (maternální) dědičnost
  22. 22. Rodokmen mitochondriálně dědičné choroby I. II. III. 1 2 3 4 1 2 1 2 3 mtDNA+ 4 3 5 6 mtDNA+ mtDNA+ mtDNA– mtDNA+ mtDNA+ mtDNA+ mtDNA+ mtDNA– mtDNA– mtDNA– 4
  23. 23. Leberova hereditární neuropatie optického nervu
  24. 24. Riziko přenosu mitochodriálně dědičné choroby je ovlivněno heteroplazmií
  25. 25. Multifaktoriálně dědičné choroby
  26. 26. Multifaktoriální dědičnost 4 3
  27. 27. Multifaktoriální dědičnost
  28. 28. Luxatio coxae congenita (LCC) <ul><li>vrozené vykloubení kyčlí, vrozená luxace kyčle </li></ul><ul><li>Nejde o klasické vykloubení, spíše o narušení vývoje kloubů. </li></ul><ul><li>Patří k nejčastějším vrozeným vadám. </li></ul><ul><li>Mezi postiženými převažují dívky. </li></ul><ul><li>Příčina vzniku není jednoznačně známa. </li></ul>
  29. 29. Vrozená pylorostenóza <ul><li>Vrozené zúžení vrátníku (= pylorus) </li></ul><ul><li>je způsobena zbytněním hladkého svalstva vrátníku a celého žaludku, který zužuje vrátníkový kanál na úzký průchod </li></ul><ul><li>patří k častým vrozeným vývojovým vadám dětského věku </li></ul><ul><li>postihuje chlapce v poměru 1 : 150 a je u nich pětkrát častější než u dívek. </li></ul>
  30. 30. Praktikum ekologie a ekogenetika Testování mutagenity a karcinogenity
  31. 31. Mutageny <ul><li>Chemické látky, popř. jiné faktory schopné vyvolat poškození DNA </li></ul><ul><li>Genotoxické látky, genotoxické faktory </li></ul><ul><li>Mutagenita = genotoxicita </li></ul><ul><li>Mutace určitých genů vede ke vzniku nádoru, proto byla u mnoha mutagenů prokázána karcinogenní aktivita. </li></ul>
  32. 32. Základní rozdělení mutagenů <ul><li>chemické mutageny – způsobují poškození DNA na základě chemické modifikace bází, popř. jiných složek polynukleotidového řetězce; </li></ul><ul><li>fyzikální mutageny (např. ionizační záření, UV-záření); </li></ul><ul><li>biologické mutageny (viry). </li></ul>
  33. 33. Z biochemického hlediska dělíme mutageny do dvou skupin : <ul><li>a) přímé mutageny („direct acting“) – způsobují mutaci bez předchozí metabolické přeměny </li></ul><ul><li>b) promutageny </li></ul><ul><ul><li>nejsou samy o sobě mutagenní </li></ul></ul><ul><ul><li>k jejich přeměně na aktivní (tzv. ultimátní) mutageny dochází působením detoxifikačních enzymů v lidském organismu </li></ul></ul><ul><ul><li>tyto biotransformační procesy se označují jako metabolická aktivace promutagenů </li></ul></ul>
  34. 34. Testy genotoxicity <ul><li>Testy na molekulární úrovni – studujeme změny na úrovni DNA (mutace, reparační syntézu, chemické modifikace bází) </li></ul><ul><li>Testy na genové úrovni – studujeme vznik genových mutací zjistitelných na biochemické bázi (např. použitím selekčního média, sledováním exprese určitých genů atd.) </li></ul><ul><li>Testy na chromozomové úrovni – studujeme vznik chromozomových aberací (strukturních, popř. numerických) </li></ul>
  35. 35. <ul><li>Studium vzniku konkrétních mutací </li></ul><ul><li>Stanovení aduktů </li></ul><ul><li>Neplánovaná syntéza DNA – UDS ( U nscheduled D NA S ynthesis) </li></ul><ul><li>Comet assay neboli SSGE ( S ingle C ell G el E lectrophoresis) </li></ul>Testy na molekulární úrovni viz skripta Praktická cvičení, str. 49
  36. 36. Comet assay („kometový test“) <ul><li>Single Cell Gel Electrophoresis (SSGE) </li></ul><ul><li>Stanovení malých fragmentů DNA v jádrech jednotlivých buněk </li></ul><ul><li>Fragmenty vznikají poškozením genetického materiálu vlivem mutagenů. </li></ul>
  37. 37. Comet assay (kometový test) <ul><li>Jádra buněk převedeme do gelu a případné fragmenty DNA uvolníme z jader pomocí elektroforézy. </li></ul><ul><li>Pak obarvíme jádra fluoreskující látkou a prohlížíme pod fluorescenčním mikroskopem. </li></ul><ul><li>Pokud jsou fragmenty přítomny, vytvářejí v sousedství jádra fluoreskující útvar připomínající ohon komety. </li></ul>– +
  38. 38. Kometový test
  39. 39. Možné výsledky kometového testu Normální jádro s nepoškozenou DNA Dvě jádra s poškozenou DNA
  40. 40. Vyhodnocení kometového testu
  41. 41. Kometový test – počítačové zpracování
  42. 42. <ul><li>Využívají zejména bakterií a kultur savčích buněk </li></ul><ul><ul><li>Indukce resistentních mutant u savčích buněk in vitro </li></ul></ul><ul><ul><li>SOS/umu test </li></ul></ul><ul><ul><li>Amesův test (jeden z dosud nejpoužívanějších testů genotoxicity) </li></ul></ul>Testy na genové úrovni viz skripta Praktická cvičení, str. 49
  43. 43. Amesův test Bruce Ames (nar. 1928)
  44. 44. Amesův test <ul><li>Umožňuje studium reverzních mutací u histidin – deficientních kmenů bakterie Salmonella typhimurium . Tyto auxotrofní mutanty přežívají pouze na médiu obsahujícím histidin. </li></ul><ul><li>Působením mutagenu dojde u některých buněk k reverzní mutaci, která způsobí „opravu“ genu pro syntézu histidinu. Bakterie s touto mutací tak znovu získají schopnost tvorby histidinu a přežívají i na médiu, které histidin neobsahuje. </li></ul>Bakterie His – Na normálním médiu umírá Médium s histidinem Normální médium Bakterie His + Reverzní mutace Mutagen
  45. 45. Amesův test 0 Negativní kontrola Pozitivní kontrola Miska s testovanou látkou GENOTOXICITA PROKÁZÁNA Proč lze i na negativní kontrole (tj. na misce bez jakéhokoliv mutagenu) pozorovat nárůst bakterií? SPONTÁNNÍ REVERTANTI Interpretujte výsledek testu? Lze tímto výsledkem potvrdit genotoxicitu látky? Vysvětlete, jaký význam má pozitivní kontrola (tj. aplikace známého mutagenu). SLOUŽÍ KE KONTROLE PRŮBĚHU TESTU A PRO SROVNÁNÍ ? ? ? Testovaná látka Prokázaný mutagen
  46. 46. Výsledek Amesova testu
  47. 47. Amesův test – automatické odečtení výsledků
  48. 48. Úkol 1: Stanovení mutagenní aktivity 1-nitropyrenu pomocí Amesova testu <ul><li>Graf dokumentuje výsledky testování různých koncentrací 1-nitropyrenu. </li></ul><ul><li>Jaký je vztah mezi koncentrací látky a počtem kolonií revertantů ? Lze v tomto případě prokázat mutagenní aktivitu ? </li></ul><ul><li>Vysvětlete, proč není závislost počtu kolonií na koncentraci látky lineární ? Proč testujeme látku ve více koncentracích ? </li></ul>skripta – str. 50 – 10.7.1.
  49. 49. Řešení úkolu 1 Nárůst počtu kolonií se při zvýšení koncentrace zastavuje –uplatňují se toxické účinky Počet kolonií stoupá s koncentrací – projevuje se mutagenní účinek látky
  50. 50. Testy na chromozomové úrovni <ul><li>Micronucleus test („test tvorby mikrojader“) je založen na hodnocení výskytu acentrických chromozomových fragmentů. Tyto části jaderné hmoty zpravidla zůstávají po skončení mitózy mimo buněčné jádro a vytvářejí tzv. mikrojádra . </li></ul><ul><li>Studium výměn sesterských chromatid neboli SCE ( S ister C hromatid E xchanges) </li></ul><ul><li>Stanovení frekvence strukturních, popř. numerických chromozomových aberací u savčích buněk v kultuře, laboratorních zvířat nebo přímo u osob, které přišly do styku se suspektním mutagenem (lze tak monitorovat genotoxickou zátěž u pracovníků v rizikových provozech) </li></ul>
  51. 51. Micronucleus test Provádíme inhibici cytokineze cytochalasinem B
  52. 52. Testy na chromozomové úrovni <ul><li>Micronucleus test („test tvorby mikrojader“) je založen na hodnocení výskytu acentrických chromozomových fragmentů. Tyto části jaderné hmoty zpravidla zůstávají po skončení mitózy mimo buněčné jádro a vytvářejí tzv. mikrojádra . </li></ul><ul><li>Studium výměn sesterských chromatid neboli SCE ( S ister C hromatid E xchanges) – viz skripta „Klinická cytogenetika 1“ – str. 95 </li></ul><ul><li>Stanovení frekvence strukturních, popř. numerických chromozomových aberací u savčích buněk v kultuře, laboratorních zvířat nebo přímo u osob, které přišly do styku se suspektním mutagenem (lze tak monitorovat genotoxickou zátěž u pracovníků v rizikových provozech) </li></ul>
  53. 53. Analýza zlomů a dalších strukturních aberací
  54. 54. Chromozomové aberace jako měřítko genotoxických vlivů
  55. 55. Úkol 2 <ul><li>Ve třech různých provozech byl sledován možný vliv genotoxických faktorů pracovního prostředí na základě frekvence výskytu lymfocytů s  aberacemi chromozomů. </li></ul><ul><li>Prostudujte výsledky cytogenetického vyšetření a posuďte, zda je riziko mutagenních vlivů v uvedených provozech vskutku reálné. </li></ul>skripta – str.51 – 10.7.3
  56. 56. Řešení úkolu 2 <ul><li>Pracoviště A </li></ul><ul><ul><li>Ø 0,95% CHA </li></ul></ul><ul><ul><li>vliv mutagenů nelze prokázat </li></ul></ul><ul><li>Pracoviště B </li></ul><ul><ul><li>Ø 4,62% CHA </li></ul></ul><ul><ul><li>vliv mutagenů je pravděpodobný </li></ul></ul><ul><li>Pracoviště C </li></ul><ul><ul><li>Ø 1,87% CHA </li></ul></ul><ul><ul><li>k posouzení není dostatek dat </li></ul></ul>
  57. 57. Karcinogeny (kancerogeny) <ul><li>Látky, popř. jiné faktory způsobující změnu (transformaci) normální buňky na buňku nádorovou </li></ul>
  58. 58. Mutagen X Karcinogen <ul><li>Každý prokázaný mutagen je suspektním karcinogenem. </li></ul><ul><li>Ne všechny karcinogeny jsou rovněž mutagenní. </li></ul><ul><li>Spolehlivé stanovení karcinogenity vůči lidskému organismu bývá složité a v některých případech těžko proveditelné. </li></ul>
  59. 59. Přímé hodnocení karcinogenity <ul><li>Některé karcinogeny jsou epigenetické, proto mají testy genotoxicity jen omezenou výpovědní hodnotu. </li></ul><ul><li>K hodnocení karcinogenní aktivity využíváme speciální testy a studie, k nimž patří: </li></ul><ul><ul><li>přímé laboratorní testy </li></ul></ul><ul><ul><li>epidemiologická studia lidské populace (hodnotíme a srovnáváme výskyt nádorů u různě exponovaných lidských populací). </li></ul></ul>viz skripta Praktická cvičení – str. 50
  60. 60. Databáze IARC
  61. 61. Databáze IARC (International Agency for Research of Cancer) <ul><li>Pro přímý vstup použijte adresu: </li></ul><ul><li>http:// monographs.iarc.fr/index.php </li></ul>
  62. 62. Klasifikace testovaných látek podle IARC <ul><li>Skupina 1 : Látky (směsi) karcinogenní pro člověka </li></ul><ul><li>Skupina 2A : Látky (směsi) pravděpodobně karcinogenní pro člověka </li></ul><ul><li>Skupina 2B : Látky (směsi) s možným karcinogenním účinkem </li></ul><ul><li>Skupina 3 : Látky (směsi), jejichž karcinogenitu pro člověka nelze klasifikovat (důkazy karcinogenity nejsou dostatečné) </li></ul><ul><li>Skupina 4 : Látky (směsi), které pravděpodobně nevykazují karcinogenní účinek vůči člověku </li></ul>
  63. 63. Na shledanou a hodně štěstí!
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×