Your SlideShare is downloading. ×
0
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Ekogenetika Bak 06
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Ekogenetika Bak 06

1,748

Published on

Published in: Technology, Business
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,748
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
15
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Ekogenetika
  • 2. Praktika zítra
    • Téma:
      • Typy dědičnosti II
      • Mutagenní a karcinogenní látky, testování genotoxicity
    • Test nebude.
    • Skripta: Praktická cvičení z klinické cytogenetiky – kapitola 10, str. 47 – 52.
    • Databáze IARC (Praktická cvičení, str. 52)
    • Pro přímý vstup použijte adresu:
    • http://monographs.iarc.fr/index.php
  • 3. POLYMORFISMUS …aneb nejsme všichni stejní
  • 4. Ekologie
    • věda o vztahu organismu k okolnímu prostředí
      • Biotické prostředí, resp. biotické faktory (vzájemné vztahy živých organismů)
      • Abiotické prostředí, resp. abiotické faktory (chemické, fyzikální, geografické a geologické podmínky ovlivňující život organismu)
  • 5. Ekogenetika
    • Disciplina, která se zabývá geneticky podmíněnou vnímavostí jedinců vůči určitým faktorům vnějšího prostředí.
    • Odlišná vnímavost jednotlivých osob vůči faktorům vnějšího prostředí je dána polymorfismem různých genů (tj. výskytem a kombinací jejich specifických alel).
  • 6. Polymorfismus
    • Environmentální
      • (vyvolaný změnami vnějšího prostředí)
    • Genetický
      • (podmíněný geneticky rozdíly v sekvencích DNA)
    • Obě formy polymorfismu se při vyjádření znaků mohou vzájemně kombinovat.
  • 7. Environmentální polymorfismus 1000 m 500 m 0 m Nadmořská výška
  • 8. Genetický polymorfismus
    • Výskyt dvou nebo více geneticky podmíněných fenotypů v populaci.
    • POLYMORFISMUS x MUTACE
    • Za polymorfismus považujeme případ, kdy frekvence výskytu vzácnější alely v populaci převyšuje 1%.
    1% MUTACE POLYMORFISMUS Polymorfismus prvého typu Polymorfismus druhého typu
  • 9. Projevy a možnosti studia genetického polymorfismu
    • Fenotypový polymorfismus (studium variabilních, geneticky podmíněných znaků)
    • Biochemický (imunologický) polymorfismus (variabilita ve struktuře a molekulární hmotnosti proteinů, v přítomnosti různých antigenů, determinant krevních skupin atd.)
    • Chromozomový polymorfismus
    • Polymorfismus DNA (studium odlišných DNA – odlišné sekvence, popř. různě dlouhé úseky)
  • 10. Fenotypový polymorfismus
    • Výskyt variabilních geneticky podmíněných znaků
      • příklady: hrách setý (barva květů, vzhled semen, výška rostlin atd.)
  • 11. Projevy a možnosti studia genetického polymorfismu
    • Fenotypový polymorfismus (studium variabilních, geneticky podmíněných znaků)
    • Biochemický, resp. imunologický polymorfismus (variabilita ve struktuře a molekulární hmotnosti proteinů, přítomnost různých antigenů, determinant krevních skupin atd.)
    • Chromozomový polymorfismus
    • Polymorfismus DNA (studium odlišných DNA – odlišné sekvence, popř. různě dlouhé úseky)
  • 12. Izozymy a alozymy
    • Izozymy (též izoenzymy) – všechny funkčně podobné formy daného enzymu kódované různými geny (tj. různými lokusy) nebo různými alelami téhož genu (tj. téhož lokusu).
    • Alozymy – podskupina izozymů – všechny formy daného enzymu syntetizované různými alelami stejného genu (tj. stejného lokusu).
  • 13. Alozymy
    • Identifikace založena na rozdílné molekulové hmotnosti jednotlivých alelických forem pomocí elektroforézy.
    • např. fosfoglukomutáza, malátdehydrogenáza, kyselá fosfatáza
  • 14. Alozymová analýza – příprava vzorku Biologický materiál Homogenizace Centrifugace Elektroforéza
  • 15. Elektroforéza proteinů ČÍSLA JEDINC Ů 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a A AA AA Aa aa Aa AA Aa aa Aa ALELY
  • 16. Imunologický polymorfismus
    • Histokompatibilitní antigeny (HLA)
    • Erytrocytární antigeny
      • ABO
      • MN
      • Rh
      • Lutheran (Lu a , Lu b )
      • Lewis (Le a , Le b )
      • Duffy (Fy a , Fy b )
      • Kell (K, k)
      • Xg (Xg a , Xg)
      • … a ještě asi 10 dalších
  • 17. Projevy a možnosti studia genetického polymorfismu
    • Fenotypový polymorfismus (studium variabilních, geneticky podmíněných znaků)
    • Biochemický (imunologický) polymorfismus (variabilita ve struktuře a molekulární hmotnosti proteinů, přítomnost různých antigenů, determinant krevních skupin atd.)
    • Chromozomový polymorfismus
    • Polymorfismus DNA (studium odlišných DNA – odlišné sekvence, popř. různě dlouhé úseky)
  • 18. Chromozomový polymorfismus
    • Rozdílné délky p-ramének u akrocentrických chromozomů
    • Rozdílný rozsah heterochromatinových oblastí (např. lidské chromozomy 9 a Y)
  • 19. Variabilita heterochromatinové oblasti na Yq
  • 20. Projevy a možnosti studia genetického polymorfismu
    • Fenotypový polymorfismus (studium variabilních, geneticky podmíněných znaků)
    • Biochemický (imunologický) polymorfismus (variabilita ve struktuře a molekulární hmotnosti proteinů, přítomnost různých antigenů, determinant krevních skupin atd.)
    • Chromozomový polymorfismus
    • Polymorfismus DNA (studium odlišných DNA – odlišné sekvence, popř. různě dlouhé úseky)
  • 21. Polymorfismus na úrovni DNA
    • Různě dlouhé úseky (často repetitivní sekvence - VNTR)
      • DNA-fingerprinting, RFLP atd.
    • Rozdíly v sekvenci DNA
      • Sekvenování DNA, RFLP, hybridizace se specifickými sondami atd.
    C T A C G … C T A C A …
  • 22. K čemu je to všechno dobré?
    • Využití ve forenzní genetice (testy paternity, identifikace osob)
    • Transplantace (polymorfismus transplantačních antigenů)
    • Molekulární epidemiologie (identifikace kmenů patogenů na základě polymorfismu)
    • význam v mikrobiologii a parazitologii
    • (identifikace kryptických druhů – sibling species)
    • Molekulární taxonomie
    • studium evolučních vztahů – „molekulární hodiny“
    • Některé polymorfismy se mohou za určitých podmínek nepříznivě projevit a vyvolat chorobný stav (např. po přijetí určité potravy, po medikaci určitým lékem atd.)
    • EKOGENETIKA FARMAKOGENETIKA
    • Každá osoba má odlišnou, geneticky podmíněnou vnímavost vůči určitému faktoru vnějšího prostředí, vůči určitému léku.
  • 23. Entamoeba dispar X Entamoeba histolytica ? Oba druhy lze rozlišit jen metodami molekulární taxonomie. E.dispar E.histolytica 4-jaderné cysty 1-jaderné cysty 8-jaderné cysty
  • 24. Ekogeneticky významné polymorfismy v lidské populaci I.
    • Varianty hemoglobinu (HbS – homozygoti trpí srpkovou anémií, heterozygoti jsou odolní vůči infekci malárií)
    • Deficit glukózo-6-dehydrogenázy (po podání některých léků, popř. po požití bobu dochází k hemolytickým krizím – tzv. favismus)
    • Rozdílná aktivita laktázy (laktózová intolerance po požití mléka)
    • Rozdílná aktivita acetaldehyddehydrogenázy – ALDH (ztráta aktivity enzymu vede k nesnášenlivosti k alkoholu – největší frekvence deficience ALDH zjištěna u Japonců, Číňanů a jihoamerických Indiánů)
  • 25.  
  • 26.
    • Alfa 1-antitrypsin – ATT (proteázový inhibitor, snížená hladina vede ke vzniku chronických zánětů dýchací soustavy, pankreasu a jater)
    • Cytochrom P450-monooxygenáza (enzym oxiduje cizorodé látky včetně silných karcinogenů a mutagenů, znám velký počet izoenzymů s rozdílnou induktibilitou)
    • Arylhydrokarbonová hydroxyláza – AHH (aktivuje aromatické uhlovodíky na epoxidy, které mají zpravidla karcinogenní aktivitu)
    Ekogeneticky významné polymorfismy v lidské populaci II.
  • 27. Mutageny a karcinogeny v životním prostředí
  • 28. Objev spontánních mutací
    • Hugo DeVries
    • Počátek 20. století
    • Formulace teorie mutacionismu (rozhodujícím činitelem při evoluci jsou mutace).
  • 29. Objevy indukovaných mutací
    • 1927 – Herrman Joseph Muller prokázal mutagenní účinky ionizujícího záření.
    • 40. léta 20. století – Charlotte Auerbachová zjistila, že yperit vyvolává u octomilek stejné mutace jako ionizující záření (radiomimetické látky).
    • Brzy byl mutagenní účinek prokázán u mnoha dalších sloučenin.
  • 30. Mutageny a karcinogeny
    • Mutageny – látky, popř. faktory schopné vyvolat poškození DNA – genotoxické látky (mutagenita = genotoxicita).
    • Některé mutageny mají karcinogenní aktivitu – poškození genů, které se účastní regulace buněčného cyklu, popř. reparačních procesů může vyvolat změnu normální buňky na buňku nádorovou.
  • 31. Základní rozdělení mutagenů
    • chemické mutageny – způsobují poškození DNA na základě chemické modifikace bází, popř. jiných složek polynukleotidového řetězce;
    • fyzikální mutageny (např. ionizační záření, UV-záření);
    • biologické mutageny (viry).
  • 32. Působení a aktivace mutagenů
    • Některé mutageny působí přímo (tzv. direct acting mutagens) – např. kyselina dusitá, některé alkylační látky.
    • Většina mutagenů patří mezi promutageny – tj.látky vyžadující metabolickou přeměnu – tzv. metabolickou aktivaci
  • 33. Metabolická aktivace promutagenů PROMUTAGEN AKTIVNÍ (ULTIMÁTNÍ) MUTAGEN VAZBA NA DNA (POPŘ. CHEMICKÁ MODIFIKACE BÁZÍ) MUTACE enzymy metabolická aktivace NÁDOR
  • 34. Vliv polymorfismu AHH, popř. cytochromomu P450-monooxygenázy na karcinogenezi
    • Čím vyšší induktibilita enzymu, tím větší množství karcinogenního produktu.
    • Osoby s vyšší induktibilitou jsou více ohroženy.
  • 35.  
  • 36. Karcinogeny (kancerogeny)
    • Karkinos (řec.) – rak
    • Cancer (lat.) – rak, krab
    • Látky, popř. jiné faktory způsobující změnu (transformaci) normální buňky na buňku nádorovou
  • 37. Krátce k historii aneb začalo to kominíky…
  • 38. Londýnský chirurg Percival Pott se ve 2.polovině 18. století zabýval mimo jiné také zdravotním stavem kominíků… Dr. Percival Pott (1713 – 1788)
  • 39. …a zjistil, že:
    • u kominíků se ve zvýšené míře vyskytuje rakovina (karcinom dlaždicových buněk) šourku, které se dokonce dostalo označení „kominický nádor“
  • 40. Podobnou malignitou (na ruce) byl postižen i zahradník, jenž používal saze ke hnojení zahrady.
  • 41. Ve svém pojednání z roku 1775 Percival Pott předpokládá, že:
    • nádor šourku je vyvolán vnějšími faktory – zřejmě látkami obsaženými v sazích nebo v dehtu.
    • Teprve ve 20. století byly ze sazí a dehtu izolovány a chemicky identifikovány látky, které mají vskutku karcinogenní účinek.
  • 42. Benzo(a)pyren
    • Polycyklický aromatický uhlovodík s prokazatelnou karcinogenní aktivitou.
    • Obsažen v dehtu, v sazích, v kouři i jiných produktech spalovacích procesů.
    • Po vstupu do organismu dochází k metabolické konverzi (připojení epoxidové skupiny a dvou hydroxylových skupin).
    • Vzniklý reaktivní derivát se váže na báze nukleových kyselin a vytváří tzv. adukt (částice vzniklá adicí).
    • Adukt může být příčinou vzniku mutace.
    • Mutace může být příčinou přeměny normální buňky na buňku nádorovou.
    viz skripta Praktická cvičení – str. 48
  • 43. Objev Percivala Potta byl tak prvním důkazem karcinogenní aktivity chemické látky. Mutagenní účinky vnějších faktorů byly prokázány daleko později.
  • 44. Rozdělení karcinogenů podle charakteru
    • chemické
    • fyzikální
    • biologické
  • 45. Epstein-Barrové virus & Burkittův lymfom
  • 46. Biochemické a molekulárně biologické rozdělení karcinogenů
    • DNA-reaktivní karcinogeny – všechny mutageny s prokázanou karcinogenní aktivitou.
    • Epigenetické karcinogeny – nevykazují mutagenní aktivitu, napomáhají však procesu karcinogeneze jinými mechanismy:
      • stimulují buňku k proliferaci;
      • ovlivňují receptory růstových faktorů a inhibitorů na povrchu buněk;
      • ovlivňují methylaci genů, které se účastní regulace buněčné proliferace (methylace genu rozhoduje o tom, zda nastane transkripce nebo nikoliv).
  • 47. Na shledanou!

×