C:ztadicGraphicsNastavaPredavanja iz …...Transkripcija Translacija Design by Zoran Tadić Pauk križar (Araneus diadematus) Design by Zoran Tadić Metode bihevioralne genetike! Proizvodnja

Brzi nanotečaj molekularne biologije

Fosfat

Šećer(deoksiriboza)

Nukleotid

3'5'

5' 3'

mRNA

DNA

RNApolimeraza

5'

3'

Glutamat

Treonin

Serin

Valin

DNA ! mRNA ! Protein

Transkripcija

Translacija (ribosom)

Transkripcija Translacija

Design by Zoran Tadić

Pauk križar(Araneus diadematus)


Metode bihevioralne genetike! Proizvodnja visokosrodnih sojeva (engl. inbreeding)

P Usporedba sojeva da bi pokazali ulogu genaP Usporedba sojeva da bi pokazali ulogu okoliša

! Umjetna selekcija

! Umjetno unošenje mutacija

! Pronalazak prirodnih varijanata u ponašanju (akoimate sreće)

! Hibridizacija

! Genetske metode druge generacije (genomika,proteomika i sl.)


0

20

40

60

A/J C57BL/6 DBA/2 SwissBALB/C C57/L SEC1/Re

Uloga gena: Visokosrodni sojevi 1


Macropodus opercularis

Soj PSoj S

Model predatorasa očima

Model predatorabez očiju

Uloga gena: Visokosrodni sojevi 2


Prerijska voluharica(Microtus ochrogaster)

! mužjaci žive zajedno sa ženkom ibrinu se o mladuncima

! ženke provode više vremena ugnijezdu sa mladuncima negoizvan njega

Livadna voluharica(Microtus pennsylvanicus)

! mužjaci žive u posebnom gnijezdu irijetko ulaze u ženkino gnijezdo

! ženke provode manje vremena ugnijezdu sa mladuncima, a više izvannjega

Učinak ranog učenja u gnijezdu na ponašanjelivadne voluharice


110

120

130

140

150

160

170

Jednostavni Normalni ObogaćeniOkoliš

“Pametni” soj

“Glupi” soj

Interakcija gena i okoliša


Genska kontrola veličine gnijezda u miševa


Veliko gnijezdoMalo gnijezdo

Velika 1 Velika 2Kontrola 2Mala 2

Kontrola 1Mala 1

Generacija

Umjetna selekcija na veličinu gnijezda kod miševa


Agapornis fischeriFišerova papiga (Agapornis fischeri) Ružičastoglava papiga (Agapornis roseicollis)


Agapornis fischeri

Gradi gnijezdo od dugih vlakana i prenosi ih u kljunu.

Gradi gnijezdo od kratkih vlakana i prenosi ih u perju na leđima.

Agapornis roseicollisGradi gnijezdo od dugih vlakana i prenosi ih u kljunu.


Agapornis roseicollis X Agapornis fischeri

Gradi gnijezdo od vlakana srednje duljine (između duljine vlakana A. roseicollis i A. fischeri). Uprvoj sezoni gniježđenja pokušava prenijeti vlakna u perju leđa, ali ne uspjeva, pa prenosi u kljunu. U drugoj sezoni gniježđenja većina ptica nauči prenosti vlakna u perju leđa.


Apis mellifera ssp.

Sojevi osjetljivi na Bacilluslarvae:

- Van Scoy- Squires Susceptible

Sojevi otporni na Bacilluslarvae:- Brown- Squires Resistant

1. Squires Susceptible X Squires Resistant = “nehigijenske” pčele (F1)

2. F1 X recesivni homozigoti: 9/29 radilice skidaju poklopce, ali ne uklanjaju mrtva tijela

6/29 radilice uklanjaju mrtva tijela iz već otvorenih stanica saća (nemogu otvoriti stanice same!)

8/29 radilice potpuno nehigijenske (ne skidaju poklopce i ne vademrtva tijela)

6/29 radilice potpuno higijenske (skidaju oklopce i vade mrtvatijela)


Američka trulež legla i njena genetika kod pčela

Sudar

Ca2+

[Ca2+]

[Ca2+]

Mehanički poticajotvara kalcijevekanale

Kalcij ulazi idepolarizirastanicu

Koncentracija kalcijaraste, pokretanjetepetljika mijenjasmjer

Kalcij se uklanja izstanice, pokretanjetepetljika se vraćana normalu

Pawn - ne može se pokrenuti unatrag - greška u kanalima koji ne dopuštaju ulazak Ca2+ u stanicu.Paranoiac - previše izražena reakcija izbjegavanja - kalcijski kanali ostaju djelomično otvoreni.


Molekularna podloga izbjegavanja kod papučice

Mehanistička analizadruštvenog ponašanja

Evolucijska analizadruštvenog ponašanja

Sociogenomika

! Genetika ponašanja

! Neuroznanost

! Stanična biologija

! Molekularna biologija

! Filogenija

! Populacijska biologija

! Bihevioralna ekologija

! Sociobiologija


Novo vrijeme i nove metode: Sociogenomika

Ponašanje

Kandidata pronalazimo pomoću:! Pretražvanja literature! Pretraživanja genomskih sekvenci

(internetske baze)! Sličnih gena u drugim organizmima! DNA mikročipova

Promjenaekspresije gena:! Ubacivanjem

gena (knock-in)! Razaranjem

gena (knock-out)! Interferecijskom

RNA

Kloniranje i sekvenciranje

Usporedba sdrugimorganizmima

Razlike usekvenci

Ekspresijska analiza

Kako pronaći gen povezan sa nekim ponašanjem?


Gen for (foraging)cGMP - ovisna protein kinaza (PKG)

Drosophila melanogaster : Rover - ličinke se kreću i češće napuštajuizvor hrane u potrazi za novima

Sitter - ličinke su sedentarnije

Pogonomyrmex barbatusApis mellifera

Caenorhabditis elegans

Drosophila melanogaster


Vrijeme (dani)

Čišćenje stanica saća (0 - 3)

Hranjenje ličinki (4 - 12)

Hranjenje drugih pčela (4 - 15)

Skladištenje hrane (13 - 20)

Traženje hrane (iza 20. dana)

Apis mellifera

Razvoj ponašanja mladih pčela


NjegovateljiceSakupljačicePrerane sakupljačice

Košnica 1 Košnica 2 Košnica 3

Košnica 1 Košnica 2 Košnica 3 Košnica 4Košnice jedne kohorte

G r u p e p o n a š a n j a

Normalne košnice

G r u p e p o n a š a n j a

Učinak gena for na ponašanje medonosnih pčela


Medonosne pčele iz košnica koje sakupljajuuglavnom pelud:

! Sakupljaju velike količine peluda (a male nektara).! Nose veće količine peluda po pčeli nego pčele iz košnica koje sakupljaju

uglavnom nektar.! Radilice sazrijevaju u sakupljače ranije.! Aktivnije su nakon izlaska iz saća (nakon izlijeganja!).! Bolje uče različite zadaće.! Osjetljivije su na prisustvo glukoze.

Lokus za kvantitativno svojstvo (QTL) - 4 gena: pln-1, pln-2, pln-3, pln-4

Pln-1 i pln-2 - odgovorni za 59% uočenih varijacija u količini uskladištenog peluda.Pln-2 i pln-3 - Djeluju na sposobnost određivanja koncentracije šećera u sakupljenom nektaru.Pln-4 - gen for ili gen smješten blizu njega.


gust

oća

zenk

mR

NA

0

2

4

6

8

10

nestimuliranin = 3

tonn = 1

drugavrstan = 3

vlastitavrstan = 4

Pjesma Bez pjesme

Australska zeba(Taeniopygia guttata)


Gen zenk i razvoj pjesme kodaustralskih zeba


Društveni kontekst aktivacije gena zenk

normalni fosB

Design by Zoran Tadićinaktivirani fosB

Učinak fosB gena na ponašanje ženki miševatijekom uzgoja mladunaca

Documents

C:ztadicGraphicsNastavaPredavanja iz …...Transkripcija Translacija Design by Zoran Tadić Pauk križar (Araneus diadematus) Design by Zoran Tadić Metode bihevioralne genetike! Proizvodnja