Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wykład jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Wyklad 1 – wstęp Ewa Bartnik

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wykład jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Wyklad 1 – wstęp Ewa Bartnik"— Zapis prezentacji:

1 Wykład jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Wyklad 1 – wstęp Ewa Bartnik Instytut Genetyki i Biotechnologii UW i IBB PAN

2 Kariotyp

3 Zasady dziedziczenia W DNA zapisane kolejne aminokwasy w białku Na DNA powstaje RNA Na RNA białko Zmiany w DNA – mutacje - przenoszą się z pokolenia na pokolenie

4 Symbole rodowodów

5 Dziedziczenie autosomalne recesywne Często nie ma innych chorych w rodzinie Chorują obie płcie Rodzice zdrowi Przykłady Mukowiscydoza Fenyloketonuria Galaktozemia

6 Dziedziczenie autosomalne dominujące Chory ma chorego rodzica U obu płci Około 50% potomstwa osoby chorej będzie chora Przykłady Choroba Huntingtona Rodzinne formy choroby Alzheimera; dziedziczne nowotwory BRCA1, BRCA2

7 Dlaczego mutacje są dominujące Często dotyczą białek tworzących kompleksy Kompleks powstaje ale nie jest aktywny – dominujące negatywne (p53) Mutacja może zmienić właściwości białka (gain-of-function) – wiele mutacji dynamicznych

8 Penetracja 8 Prawdopodobieństwo wystąpienia objawów choroby u osoby z danym genotypem (np. zmutowany allel) 100% - typowy wzór dziedziczenia dominującego <100% - tzw. niepełna penetracja Trudna do wyznaczenia –Wpływ środowiska, wieku, tła genetycznego Efekty epigenetyczne –Piętno genomowe wpływa na penetrację w sposób zależny od płci rodzicielskiej

9 Ekspresyjność 9 Ten sam odziedziczony allel może dawać różne efekty fenotypowe u różnych osób –Penetracja – czy będzie jakikolwiek fenotyp –Ekspresyjność – jaki będzie fenotyp Podłoże –Wpływ środowiska, wieku, tła genetycznego

10 Ekspresyjność w zespole Marfana 10 4 grupy objawów: serce aorta (rozwarstwienie - przyczyna śmierci) oko szkielet

11 Sprzężone z X recesywne Zazwyczaj chorują tylko mężczyżni Nie ma przekazu ojciec - syn Wszystkie córki chorego mężczyzny są nosicielkami Przykłady Hemofilia Dystrofia mięśniowa Duchenne’a i Beckera Ślepota na barwy czerwona zielona

12 Mozaikowatość inaktywacji X 12 Mutacja genu odpowiadające go za barwę futra (czarne lub rude) na chromosomie X U samic łaty czarne i rude zależnie od inaktywacji Samce czarne albo rude

13 Dziedziczenie autosomalne dominujące W każdym pokoleniu –Ale mogą być nowe mutacje –oraz Penetracja Ekspresyjność Obie płcie Przenoszone z ojca na syna

14 Dominujące sprzężone z płcią Brak przekazu z ojca na syna Chorują i kobiety i mężczyźni, ale kobiet więcej Dziecko chorej kobiety ma 50% ryzyko na bycie chorym niezależnie od płci Wszystkie córki ale żaden z synów chorego mężczyzny będą chore Objawy u kobiet na ogół łagodniejsze (inaktywacja X/mozaika))

15 mtDNA człowieka par zasad koduje - 13 białek łańcucha oddechowego (z 84), 2 rRNA (16 S i 12 S), 22 tRNA Zwarty - brak intronów, brak lub niewielkie obszary niekodujące między genami, czasem brak pełnego kodonu STOP (wprowadzany poprzez poliadenylację) Dziedziczenie od matki (mitochondria plemnika niszczone przez mechanizm zależny od ubikwitynacji) 15

16 Dziedziczenie mitochondrialne 16 Charakterystyczny wzór rodowodu (dziedziczenie matczyne) Najczęściej neuropatologie (w tym zaburzenia wzroku i słuchu), miopatologie, zaburzenia metaboliczne (kwasica mleczanowa, cukrzyca) Mutacje punktowe, rozległe delecje lub deplecja mtDNA Przy ciężkich mutacjach najczęściej heteroplazmia, stąd duże zróżnicowanie objawów u różnych osób w rodzinie (efekty progowe) Złożone relacje genotyp/fenotyp – dana mutacja może powodować różne objawy, a podobne objawy mogą być wywołane różnymi mutacjami

17 Dziedziczenie mitochondrialne 17 Wyłącznie od matki Homoplazmia – wszystkie cząsteczki mtDNA w komórce takie same Heteroplazmia – różne allele mtDNA w tej samej komórce –wiele kopii – efekty ilościowe, progowe Heterogenność: różne mutacje, podobny fenotyp Plejotropia

18 Aberracje chromosomowe we wczesnych spontanicznych poronieniach WadaCzęstość triploidia10% tetraploidia5% trisomia30% Zespół Turnera10% inne5% Razem60%

19 Zaburzenia autosomów 19 Trisomia 21 – zespół Downa –~1/800 urodzeń, zależnie od wieku matki –Częste poronienia samoistne (75%) –Zaburzenia rozwojowe, opóźnienie umysłowe –Choroby serca, otyłość, cukrzyca, Alzheimer Trisomia 13 – zespół Patau –~1/8000 – 1/ urodzeń –Wady rozwojowe (przepukliny, serce, czaszka i mózg) –Średnia przeżywalność: 2 dni, mniej niż 6 miesięcy, bardzo rzadko kilkanaście lat Trisomia 18 – zespół Edwardsa –1/3000 – 1/8000 urodzeń –Liczne wady rozwojowe, niedorozwój, mikrocefalia, wady serca –5% szans na przeżycie 1 r. ż.

20 Zaburzenia chromosomów płci - cięższe 20 X0 – zespół Turnera –~1/2500 dziewczynek –Cukrzyca 2 x częściej, nadciśnienie, osteoporoza, niedoczynność tarczycy –Normalna długość życia –IQ na ogół normalne XXY – zespół Klinefeltera –~1/1000 chłopców –Długie ręce i nogi –70% drobne problemy rozwojowe i z uczeniem –Piersi, żeńskie owłosienie, bezpłodność - androgynia

21 Zaburzenia chromosomów płci - lekkie 21 XXX –Lekkie objawy ze względu na inaktywację X, zwykle brak ewidentnych zewnętrznych objawów –Niekiedy zaburzenia cyklu menstrualnego i umiarkowane problemy rozwoju intelektualnego, wysoki wzrost –~1/1000 dziewczynek –bardzo rzadko XXXX i XXXXX (kilkaset przypadków w historii, cięższe objawy) XYY –Zwykle brak ewidentnych zewnętrznych objawów, >90% nie wie, że ma ten kariotyp –~1/1000 chłopców –Nieco zwiększone ryzyko opóźnień w nauce, wysoki wzrost, normalny poziom testosteronu –Wcześniejsze doniesienia o korelacji z zachowaniem agresywnym - fałszywe

22 Choroby genetyczne Częste –1-10% –Wiele późno –wieloczynnikowe Wiele genów i środowisko genyśrodowisko

23 Dziedziczenie wieloczynnikowe Wśród chorób uwarunkowanych genetycznie najliczniejsze są choroby dziedziczone wieloczynnikowo Stanowią bardzo częstą przyczynę chorobowości i wczesnej umieralności (wrodzone wady serca, zawał serca,, choroby psychiczne, cukrzyca)

24 Zaburzenia wieloczynnikowe Cechy wieloczynnikowe ilościowe- wzrost, masa ciała, inteligencja, ciśnienie krwi Cechy wieloczynnikowe jakościowe- cukrzyca, padaczka, wady cewy nerwowej, przerostowe zwężenie odźwiernika

25 ROCHE Genetic Education (www) (www) Multifactorial Etiology

26 Skąd wiadomo, że choroba jest genetyczna ? Agregacja rodzinna Badania bliźniąt Badania adopcji Badania migracji

27 CechaMZ %DZ% Nadciśnienie3010 Cukrzyca typ I356 Cukrzyca typ II10010 Gruźlica8726 Schizofrenia4512 Choroba wieńcowa198 Nowotwór1711 Rozszczep warga + podniebienie 355 Choroby u bliźniąt

28 Cechy wieloczynnikowe- jakościowe DUŻE WADY ROZWOJOWE- wady serca, wady ośrodkowego układu nerwowego,wrodzone zwężenie oddźwiernika, rozszczep wargi i podniebienia PRZEWLEKŁE DOROSŁYCH- padaczka, cukrzyca, schizofrenia, stwardnienie rozsiane

29 Geny? Dieta itp..? Inne czynniki? Rak żołądka (Nowe przypadki na osób) U.S.JapanJapanese families in U.S Rak okężnicy (Nowe przypadki na osób) U.S.JapanJapanese families in U.S.

30 Szukanie genów Gdzie one są? Analiza sprzężeń – leży w pobliżu czegoś co można śledzić Analiza rodowodów Analiza par w rodzinie (dziecko-rodzic, rodzeństwo itp.)

31 Fakty Obecnie w Polsce na cukrzycę choruje ponad 1,5 miliona osób - PRAWIE POŁOWA Z NICH NIE WIE, ŻE JEST CHORA! W roku 2025 na świecie będzie ok. 300 milionów osób chorych na cukrzycę - według Światowej Organizacji Zdrowia cukrzyca stanie się epidemią nadchodzącego wieku. Nieleczona lub nieodpowiednio leczona cukrzyca może doprowadzić do inwalidztwa, poważnych powikłań (m.in. ślepoty, niewydolności nerek, amputacji kończyn, zawału serca) oraz przedwczesnej śmierci. Wczesne wykrycie choroby i odpowiednie, intensywne leczenie mogą zapobiec wystąpieniu powikłań lub znacznie je opóźnić, dzięki czemu chory ma szansę na utrzymanie dotychczasowej aktywności i jakości życia.

32

33 Zachowanie Może być przekazywane przez rodziców dzieciom. Jaka część jest efektem działania genów? Co jest wynikiem „środowiska” nature vs nurture

34 Cechy/zachowania w rodzinach Choroba Alzheimera Depresja Choroba Huntingtona Schizofrenia Inteligencja Studia na AM (80x większe ryzyko dla krewnych 1. stopnia)

35 *część zmienności wynikającej z różnic genetycznych. Badana u bliźniąt i dzieci adoptowanych. Odziedziczalność chorób psychicznych, cech i zachowań FenotypOdziedziczalność* Schizofrenia.60 Ch. dwubiegunowa.62 Depresja ciężka.40 Ataki paniki.42 Ogólny niepokój.35 Neurotycyzm.52 Ekstrowertywność.38 Poszukiwanie nowości.45 Palenie papierosów.60 Rozwód.52 Religia.00

36 Homoseksualizm , American Psychiatric Association - usunięte z listy chorób - wariant zachowania ludzkiego Badania bliźniąt - 57% braci MZ mężczyzn hs – też hs - 24% dla DZ - 50% of MZ sióstr kobiet hs też hs - 16% dla DZ

37 Schizofrenia Zaburzenie postrzegana i myślenia – prowadzi do odrzucenia świata rzeczywistego Postęp choroby – kłopoty ze skupieniem się; problemy z pamięcią i uczeniem się, psychoza, deluzje i halucynacje Ok.. 50% osób w szpitalach psychiatrycznych cierpi na schizofrenię

38 Schizofrenia i choroba dwubiegunowa : Dziesiątki miejsc na chromosomach przez analizę sprzężeń ALE mało się powtarza, a żadno nie powtarza się we wszystkich badaniach (różne geny, niejednorodne grupy??) Nie znaleziono GENÓW. Neurotycyzm i poszukiwanie nowości: Są geny ale odpowiadają za niewielką część znanej zmienności. Odziedziczalność znana, ale geny na ogół nie

39 Schizofrenia Bliźnięta - 57% zgodności MZ - 14% zgodności DZ Genu nie ma ale wiele miejsc w genomie, ponad 20

40 Depresja - Jednobiegunowa – tylko depresja -Dwubiegunowa - depresja i hiperaktywność na zmianę -8-9% populacji - Depresja jednobiegunowa najczęstsza - kobiety:mężczyźni (2:1) - start często lat - chudnięcie, bezsenność, kłopoty z koncentracją, drażliwość, niepokój i brak zainteresowania otoczeniem

41 Choroba dwubiegunowa - 1% populacji USA -początek – nastolatki czasem, najczęściej Mężczyźni i kobiety - Wiele osób wybitnych -

42 ADHD i ADD Attention deficit disorder (ADD) Attention deficit/Hyperactivity disorder (ADHD) 3-5x większe ryzyko zachorowania u rodzeństwa Bliźnięta ~ 80% odziedziczalność ? Szlaki związane z dopaminą (badanie sprzężeń)

43 Jak rozróżnić geny od otoczenia? Alkoholizm

44 Zaburzenia odżywiania Anorexia nervosa -zaburzona percepcja własnego ciała, śmiertelność 10-20%; głodzenie Bulimia -inna metoda trzymania linii na ogół póżniej Dysmorfia mięśniowa - anaboliki aby rozbudować mięśnie

45 Anorexia nervosa - U.S. kobiety - 5% - Śmiertelność 15-21%. - 10% przypadków to mężczyźni. - Odziedziczalność np 9/16 MZ zgodnych i 1/14 DZ - Genów jeszcze nie ma

46 U zwierząt jeden gen – różnica między wiernością a jej przeciwieństwem Myszy – samce dość rozwiązły tryb życia Nornica – wierna Jeden gen – receptor wazopresyny

47 Badanie zachowania Modele zwierzęce - naturalne (myszy/nornice) - selekcja na zachowania - wsobne szczepy myszy - Drosophila U muszki tłumy genów– mają ludzkie odowiedniki ale my jednak jesteśmy bardziej skomplikowani

48 Geny i zachowanie - Zazwyczaj nie pojedyncze geny Cechy wieloczynnikowe - Trudno zdefiniować fenotyp to nie jest proste zdrowy/chory Norma od super nieśmiałego do super przebojowego Społeczeństwo określa normy

49 Genetyczna kontrola zachowania - badania rodzin - badania bliźniąt i adopcji - szukanie genów - Zachowanie złożone wiele genów Cechy trudne do mierzenia


Pobierz ppt "Wykład jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Wyklad 1 – wstęp Ewa Bartnik"

Podobne prezentacje


Reklamy Google