CURS 1 Genetica MD Feb 2016

Preview:

Citation preview

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 1/45

CURS

1 – 29 februarie 2016

GENETICA - MEDICIN! DENTAR ! 

AUTOR:PROF.DR. EMILIA SEVERIN

UMF Carol Davila 

Bucure!ti

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 2/45

ER 

EDITATE

 VAR I

ABILI

TATE

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

!

GENETICATermen derivat din lb.greac": GENETIKOS = origine, genez"

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 3/45

Este un PROCES INFORMATIONAL.

Define#te însu$irea unui individ de a transmite la descenden%icaracterele speciei c"reia îi apar%ine, precum $i o parte dintre

caracterele personale. 

EREDITATEA 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

#

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 4/45

GENOTIP - FENOTIP

!"#$#%!'()(*()+,-

./'.+0 12 '%23#45"6 !.7'(

CURS 1 - A nu se copia sau distribui f "r " copyrightGENETICA MD

INFORMA&IA GENETICA :INSTRUCTIUNI CARE DETERMINA CUM VA AR !TA ORGANISMUL 'I CUM VA FUNC&IONA.

('8+-7.)

$

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 5/45

 

GENETICA MD

9 ::; <=$>?

2?@">?A" 2" 3"#$#"

CURS 1 - A nu se copia sau distribui f "r " copyright

%

ORGANISMUL UMAN

BC 2" 3>DEDFDE? GH

3"#$#"#" IDE%<3" 9 :JK;;; L"H"

M6: N O;P =KH

+,-

(>L%H?IE

=#$>?3"#$#%>

celul! 

Nucleu

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 6/45

 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

De la GENE.. . la FENOTIP

&

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 7/45

EREDITATE 

ADN

EXPRIMARE  TRANSMITERE 

!(,(-

Q'+-.!'7RQ71 +'-

Q'+-.S+Q71 R'(Q17-+

'1RS7!+'1 

,?T?F?$H" 3"#$#%>%

STOCARE

INFORMATIA GENETICA

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

'

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 8/45

 

GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui f "r " copyright

(

ARBORELEGENEALOGIC al

FAMILIEIREGALE DINMAREA

BRITANIE

MESAJUL GENETIC SE TRANSMITE IN SUCCESIUNEA GENERA&IILORFAMILIA REGALA DIN MAREA BRITANIE

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 9/45

Defini(ie:

VARIABILITATEA 

ansamblul fenomenelor care

p r o d u c D I F E R E N  ! ELEGENETICE   dintre indiviziiunei popula(ii. 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

)

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 10/45

FIECARE INDIVIDARE o STRUCTURA GENETICA UNICA  #i CARACTERISTICA

La nivel molecular, secventele deADN au o identitate de

99,9% intre indivizii umani.

Identitatea genetica UNICAse datoreaza diferentelor

de 0,1% a secventelor ADNcare produc diferentelegenetice dintre indivizi.

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

*+

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 11/45

VARIABILITATE 

)17(*+ 

'"3DEU?H%>"?HA>%3>DEDFDE?%#%

'"3DEU?H%>"?HA">3>DEDFDE?%#%

V1!/-,+Q71 

'"3DEU?H%>"L"HDE?3%

8"H?3"

!>DEDFDE?%#"

8"HDE?3"

)?AD3DH2>?%#"

MIGRA&IA MUTA&IA 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

**

RECOMBINAREAGENETICA 

MECANISMELE VARIABILIT!&

II GENETICE 

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 12/45

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 13/45

CUM SE POT PRODUCETULBUR !RILE DE ORIGINE GENETIC! ?

ADN ARN PROTEINA

FENOTIP(tr"s"tura,caracter)

MUTA&IE

MODIFICARI ALESECVENTEI ADN,ANOMALII

CROMOZOMIALE

MODIFICARI ALEEXPRESIEI GENICE,SINTEZA UNORMOLECULE ARN

ANORMALE

MODIFICARI ALEACTIVITATIIENZIMATICE,DEFECTE DE

STRUCTURA ALECELULELOR SAU&ESUTURILOR

MODIFICARI ALESTRUCTURII SI

FUNCTIEI UNUIORGAN, ERORIINNASCUTE DEMETABOLISM,DEFECTE DEDEZVOLTARE

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright

*#GENETICA MD

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 14/45

CELULA

EUCARIOTA vs. PROCARIOTA

!1S/S+

1/!+'7(Q+

!1S/S+

R'(!+'7(Q+

-/!S1(7,-/!S1(S

-/!S1/

'7W(*()7

)7Q(!(-,'71

)1)W'+-+ !1S/S+'+

VS+81S

!+R./S+

R1'1Q1 !1S/S+'

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD*$

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 15/45

CROMOZOMI – GENE - ADN

15GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright*%

CROMOZOM

ADNGENA

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 16/45

CARTI

PROPOZITII

S7Q1'1

!'()(*()7

81-1

+,-

NIVELE DE ANALIZA GENETICA

GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright*&

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 17/45

 

5METABOLOMICA – studiul tuturor metabolitilorcare iau parte la un proces biologice.

GENOMICA  – studiul structurii, organizarii sifunctiei genomului uman.

4INTERACTOMICA  – studiaz"  interactiunilecomplexe dintre genom, transcriptom si proteom.

3PROTEOMICA – studiul functiei unor structuri pebaza expresiei globale a proteinelor.

2

1

IERARHIA SPATIILOR “OMICE”

TRANSCRIPTOMICA  - studiaz"  profilul expresieigenice.

FENOMICA  – studiul tuturor fenotipurilorexprimate de o celula, tesut, organ, organism.6

GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright*'

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 18/45

GENETICA #i GENOMICAtermeni similari sau distinc(i?

GENETICA GENOMICA

un hibrid rezultat din casatoria 

biologiei molecularecu genetica clas ica s i adoptat de sti intacomputationala ).

GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright

Principala diferen(a dintre GENETICA si GENOMICA: 

Genetica studiaz" structura si functia unei singure gene in timp ce genomica studiazatoate genele si interrelatiile dintre ele cu scopul de a identifica influenta lor

combinata asupra cresterii si dezvoltarii organismului.

*(

Studiul eredit"(ii sivariabilit"(ii.

Domeniul geneticii

care se ocup" custructura #i func(iagenomului .

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 19/45

GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright

MEDICINA GENOMIC! 

X studiaz" func%iile $iinterac%iunile tuturor genelordin genom $i interac%iunilegenomului cu mediu asupra

fenotipului normal $i patologic, în starea de s"n"tate $i boal" 

pentru to(i indivizii.

X va fi o medicin" individualizat" care va schimba cu certitudinepractica medicinii, furnizând

 îngrijiri medicale adaptate lanecesit"%ile individului.

*)

,-./0/12 3-14,/05

P4 – medicina predictiv",preventiv", personalizat" $i

participativ".

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 20/45

CE TEME SE VOR STUDIALA CURSUL DE GENETICA MD ?

STRUCTURA ADN

FUNC!IILE ADN

GENACROMOZOM

GENOM(nuclear si mitocondrial)

FENOTIP(caractere umane)

7E%L?H" =>"#$3>%A%./'.+0 YZ=0[[H"\IKUU3K3DK$][Y?["HL#?IY[IA%<3[?H^2"=AY[I3?^A"3Y[:;;;[Y$E%H^L"HDE"[2"@%$#AKIAE

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD!+

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 21/45

CAPITOLUL 1

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

BAZELE MOLECULARE ALE EREDIT!)II 

!*

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 22/45

 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD!!

NATURA MATERIALULUI EREDITAR

Unde este

stocat" informa%iagenetic" 

 încelula Ek ? 

Ce component

nucleararerolul

important inereditate ?

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 23/45

 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD!#

1.Unde este stocat" informa%ia genetic"  în celula Ek ?

Experimentullui

HAMMERLING

La Ek informa(ia genetic" estestocat" în nucleu.

Folose"te algamonocelular! 

marin! ACETABULARIA.

Demonstreaz! rolul nucleului în

activitateacelular!.

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 24/45

'"L?$H"

U%F%#%

Acetabulariacrenulata Acetabulariamediterranea 7HA">I3Y?EU H$3#"%>

-$3#"$

-$3#"$# >"L"H">"%F%

=_#_>?% 

GENETICA MD

!$

Experimentul lui J.HAMMERLING 

-$3#"$

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright

ROLUL NUCLEULUI ÎN DETERMINISMULCARACTERELOR FENOTIPICE

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 25/45

CONCLUZIE 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD!%

6789 :;<= >;9;

!"#$% '( )** +(,- './'0 ? 

!"#$% '( )** +(,- './'0 

Celulele stocheaz" informa(iagenetic" în nucleu.

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 26/45

2. Ce component nuclear are rol în

EREDITATE ? 

! ACIZII NUCLEICI ! PROTEINELE .+/

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD!&

DEZBATERE 'TIIN&IFIC! INTERNA&IONAL! 

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 27/45

 CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

!'

DOVEZI experimentale ale

ROLULUI ADN  în EREDITATE 

*)!( *)$$ *)%!

EXPERIMENTUL

LUI

GRIFFITH 

EXPERIMENTUL

LUIAVERY

EXPERIMENTULLUI

HERSHEY&CHASE 

EXPERIMENT

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 28/45

EXPERIMENT

F.GRIFFITH, 1928 

Se utilizeaz":

Dou! tulpinidiferite de

pneumococi careproduc pneumonie:

#oareci pentrutestarea

patogenit!$iibacteriilor.

Pneumococitip S 

capsulati,patogeni 

Pneumococitip R

necapsulati,nepatogeni 

SCOPUL EXPERIMENTULUI:

Cum se poate ob(ine un vaccinimpotriva pneumoniei

bacteriene? 

GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright!(

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 29/45

 GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright

!)

STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE

COLONII de tip R COLONII de tip S

Tipul R este benign,lipsit de o capsula

protectiv" este atacatde sistemul imun al

gazdei.

Tipul S este virulent,cu o capsula protectiv" este dificil de detectat

de sistemul imun algazdei.

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 30/45

TRANSFORMAREA BACTERIANA Diplococcus (streptococcus) pneumoniae 

Experiment de CONTROL 

Tipul R (rough): Bacterii necapsulate,nevirulente, colonii cu aspect rugos

Tipul S (smooth): bacterii capsulate,Virulente, colonii cu aspect neted

Tipul S omorat prin incalzire

Amestec tip Rsi tip S omorat

prin caldura

Izolare de bacteriitip S vii,virulente

IN VIVO

Experimentul lui GRIFFITH, (1928) 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD#+

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 31/45  

EXPERIMENT

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 32/45

EXPERIMENT

AVERY, MacLEOD si McCARTY, 1944 

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD#!

ADN este materialul genetic ? 

Experimentul in vitro utilizeaz"  ADN  izolat de la otulpina de pneumococi S capsulati, patogeni,

#i  pneumococi R necapsulati, nepatogeni în cultur".

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 33/45

Celula bacteriana este descompusain componentele

esentiale

ARN proteinaADN

TESTAREA CAPACIT!&II de TRANSFORMARE a diferitelor tipuri de molecule

lipid carbohidrat

Bacterii tip R Bacterii tip R Bacterii tip S Bacterii tip R Bacterii tip R

EXPERIMENTIN VITRO 

Colonie bacteriana S

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD##

Pneumococi tip S

EXPERIMENT

AVERY, MacLEOD si McCARTY, 1944 

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 34/45

CLARIFICA “PRINCIPIULTRANSFORMARII”

GENETICE: 

ADN

este “agentultransformator ” #i are

capacitate detransformare

genetic".

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD#$+

ADNeste material

genetic. 

EXPERIMENT

AVERY, MacLEOD si McCARTY, 1944 

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 35/45

 CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

#%

TRANSFORMAREA GENETICA

TRANSFORMAREAGENETIC! 

Transform"rilesunt

SPECIFICE,

DEFINITIVE

"i EREDITARE.

DEFINI&IE:Transferulinforma(iei

genetice cuajutorul ADN. 

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 36/45

EXPERIMENT

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 37/45

 GENETICA MD

#'

EXPERIMENT

HERSHEY #i CHASE, 1952 

BACTERIOFAGUL T2 "i celula gazd! E.coli

ADN

Capsida înveli# proteic

CAP

Cro#etede fixare

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright

EXPERIMENT

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 38/45

ADN viral marcat cu 32P Capsida viral" marcata cu 35S

CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD#(

CAP

COADA

• 

infectarea celulelor gazd" E.coli cu bacteriofagi marca(i diferit:

ADN viralneradioactiv,

nemarcat

ADN viralradioactiv,

marcat cu32P 

EXPERIMENT

HERSHEY #i CHASE, 1952 

Proteina viral" radioactiv",marcat" cu

35SProteina viral" 

neradioactiv",nemarcat" 

EXPERIMENT

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 39/45

 GENETICA MD

#)

EXPERIMENT

HERSHEY #i CHASE, 1952 

Celulele bacterieneinfectate

sunt puse intr-unagitator

pentru a desprindecapsida virala

Mediu celular

radioactiv cu 35S

Celula bacteriana

radioactiva cu 32P 

Bacteriofagiiinfecteaza

celula gazda(E.coli)

ADN viralmarcat cu 32P 

Capsida viralamarcat" cu 35S

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 40/45

EXPERIMENT

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 41/45

GENETICA MD CURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright$*

EXPERIMENT

CONRAT #i SINGER, 1957 

Demonstreaz! experimentalrolul genetic al ARN . 

Se utilizeaz" RIBOVIRUSURI:•

 

VMT (virusul mozaicultutunului)•

 HR  (virusul Holmes ribgrass)

EXPERIMENT

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 42/45

Proteina VMTIzolare VMT

Virus hibrid

infectata

GENETICA MDCURS 1 - A nu se copia sau distribui fara copyright $!

EXPERIMENT

CONRAT #i SINGER, 1957 

ARN HRHR

Proteina HR

Degradare

Degradare

ARN VMT

Infectareafrunzei de

tutun

Leziuni de tip VMTVMT

Proteina HR

Proteina VMT

Infectarefrunz! de

tutun

Leziuni de tip HR

Proteina VMT

ARN HR

ARN VMT

Virus hibrid

Virus hibrid

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 43/45

07@ABCD Logo$#

CURS 2 - A nu se copia sau distribui fara copyrightGENETICA MD

CONCLUZII 

- poart" mesajulgenetic #i NU

proteina.

- este materialulgenetic al

ribovirusurilor. 

ARN

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 44/45

 Unele din imaginile prezentate în curs au fost preluate dindomeniul public (internet).

•  http://images.google.com •

 

www.google.com•

 

http://www.juliantrubin.com/bigten/dnaexperiments.html•

 

http://nucleus.cshl.org/CSHLlib/DNAinNY/Case5/Case_5.htm•  http://www.allometric.com/tom/courses/bil255/bil255goods/09_dna.html•  https://wikispaces.psu.edu/display/230/DNA+and+Chromosomes

• 

https://deltawire.delta.ncsu.edu/around-campus/making-metabolism-easier-to-digest/

• 

http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-19/CB19.html

Genetica MD  CURS 2 - A nu se copia sau distribui fara copyright

•  YZ=0[[\\\KIAD#%@K"2$[="D=#"[L?%HH?H?[`%IY%H?E%A[ED#L"H"<3I[A>%HI3>?=<DHKI\@

REFERIN&E ELECTRONICE

$$

Pentru clarificarea unor probleme legate detematica predata la curs se pot trimite

intrebari la adresa:geneticaintrebari@gmail.com

NE REVEDEM

8/15/2019 CURS 1 Genetica MD Feb 2016

http://slidepdf.com/reader/full/curs-1-genetica-md-feb-2016 45/45

NE REVEDEMS!PT!MÂNA VIITOARE !

LUNI7 martie800 a.m.