Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof....

27
Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet, Univerzitet Sv. Kiril i Metodij, Skopje, Republia Makedonija E-mail: [email protected] http://www.iibhg.ukim.edu.mk/Obrazovanie/KatedHugen.htm FB: mirko.spiroski FBG: Human Genetics

Transcript of Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof....

Page 1: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Humana genetika1: Voved vo genetika

Prof. d-r

Mirko SpiroskiInstitut

za

imunobiologija

i humana

genetika, Medicinski

fakultet, Univerzitet

Sv. Kiril

i Metodij, Skopje, Republia

MakedonijaE-mail: [email protected]://www.iibhg.ukim.edu.mk/Obrazovanie/KatedHugen.htmFB: mirko.spiroskiFBG: Human Genetics

Page 2: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 206.03.2012

Nakuso

...

Klasi~na

i moderna

genetika

Osnovni

koncepti

vo

genetika

DNK, geni

i hromozomi

Prenesuvawe

genetska

informacija

Prika`uvawe

genetska

informacija

Izvori

za

genetska

informacija

Genetika

i genetsko

istra`uvawe

Poddisciplini

vo

genetikata

Osnovno

i primeneto

istra`uvawe

Genetski

bazi

na

podatoci

i karti

Modeli

na

organizmi

Kleto~na

reprodukcija

Eukariotski

kletki

Eukariotski

hromozomi

Mitoza

Mejoza

Page 3: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 306.03.2012

DNK

Genetskiot

materijal

vo

site `ivi

organizmi, i kaj

eukarioti

i kaj

prokarioti, e DNK (deoksiribonukleinska

kiselina)

DNK e genetski

materijal

vo

mnogu

virusi.

Mnogu

virusi

imaat

RNK (ribonukleinska

kiselina)

kako

genetski

materijal.

DNK e sostavena

od

dve

verigi, sekoja

veriga

e

sostavena

od

blokovi

nare~eni

nukleotidi

(sostaveni od

{eker

deoksiriboza, fosfatna

grupa

i baza).

Ureduvaweto

na

nukleotidite

vo

verigite

formira

dvoen

heliks.

Vo DNK ima

~etiri

bazi: adenin

(A), gvanin

(G),

citozin

(C) i timin

(T). Vo RNK, namesto

timin

ima uracil

(U).

Page 4: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 406.03.2012

DNK (Levo

tridimenzionalen

molekularen

model,

desno

stiliziran

dijagram)

Page 5: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 506.03.2012

Geni

Genite, koi

Mendel gi

narekol faktori, se specifi~ni

redosledi

od

nukleotidi. Ovie

sekvenci

go opi{uvaat

nasleduvaweto

koe

se

prenesuva

od

roditel

na

potomok.Vo kletkite

genetskiot

materijal

e

organiziran

vo

hromozomi.

Page 6: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 606.03.2012

Hromozomi

Vo kletkite

genetskiot

materijal

e organiziran

vo

strukturi

nare~eni

hromozomi.

Hromozom

zna~i

“oboeno

telce”

i se nare~uva

taka

poradi

strukturata

koja

stanuva

vidliva

na

svetlosen

mikroskop

samo

otkoga

tie }e se obojat.

Mnogu

prokarioti, no ne

site, imaat

eden

obi~no

cirkularen

hromozom.

Vo eukariotite

jadroto

sodr`i

liniski

hromozomi,

sekoj

sostaven

od

edna

DNK molekula

vo

kompleks

so

proteini.

Razli~ni

organizmi

imaat

razli~en

broj

hromozomi.

Vkupnoto

koli~estvo

genetski

materijal

vo

jadroto

na

nekoj

organizam

se vika

genom.

Eukariotite

imaa

DNK nadvor

od

jadroto

vo

mitohondriite, naj~esto

cirkularna

(kaj

`ivotni

i kaj

nekoi

rastenija) i vo

hloroplastite

(kaj

nekoi

rastenija)

Page 7: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 706.03.2012

Prenesuvawe

na genetskata

informacija

Mendel otkril

za

prv

pat deka

naslednite

osobini

se

prenesuvaat

so faktori, denes

nare~eni

geni.

Sekoj

organizam

ima

dve

kopii

geni, edna

od

edniot, a

vtorata

od

vtoriot

roditel.

Varijaciite

vo

naslednite

osobini

se prenesuvaat

so

aleli

Organizam

so dva

ednakvi

allei

za

nekoja

osobina

se

nare~uva

homozigot, a ako

ima

dva

razli~ni

aleli

se

nare~uva

heterozigot.

Vkupniot

sostan

na

genetskite

osobini

na

eden

organizam

se vika

genotip, a vidlivite

osobini

se

nare~uvaat

fenotip.

Genotipot

reagira

so nadvore{nite

faktori

i sozdava

fenotip, zato

dva

genotipa

so razli~ni

nadvore{ni

vlijanija

mo`at

da

imaat

razli~ni

fenotipovi.

Page 8: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 806.03.2012

Primeri

za

lesno

razlikuva~ko alternativno

nasleduvawe

violetovi

(levo)

nasproti

beli

cvetovi

od

gra{ok

(desno)

Page 9: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 906.03.2012

Пренесување

na genetskata

informacija

Procesite

preku

koi

genite

sozdavaat

nivni

produkti, a

produktite

ja

ostvaruvaat

svojata

funkcija

se nare~uva

genska

ekspresija

(prika`uvawe).

Vo 1941 godina

Xorx

Bedl

i Edvard

Tatum ja

vovele

hipotezata

eden

gen-eden

enzim, koja

podocna

e

modificirana

vo

eden

gen-eden

protein.

Vo transkipcijata

od

DNK so transkipcija

se sozdavaat

glasni~ka

RNK, prenocna

RNK i ribizomska

RNK, a vo

eukariotite

plus mala

jadrena

RNK (pod dejstvo

na

RNK

polimeraza).

Prensuvaweto

na

genetskata

informacija

od

prenosnata

RNK na

sintetiziraniot

protein se nare~uva

translacija. i se ostvaruva

vo

ribozomite.

Informacija

od

bazite

koi

sozdavaat

opredelena

aminokiselina

se nare~va

genetski

kod

(sostven

od

triplet na

bazi, nare~en

kodon).

Page 10: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1006.03.2012

Вкрстување

на

два хомозиготи

за

една

особина

Page 11: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1106.03.2012

[ematski

model na transkripcija

Page 12: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1206.03.2012

Ribozom, organela

vo

koja

se ostvaruvaat

procesite

na

translacija

na

mRNK

Page 13: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1306.03.2012

Izvori

za

genetski varijacii

Mutacii

(promena

vo

genetskiot materijal).

Rekombinacii

(razmena

na

genetski materijal

pome|u

hromzomite).

Selekcija

(prednst

na

opredelena kombinacija

geni

vo

opredelena

sredina)

Page 14: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1406.03.2012

Geneti~arite

i genetskoto istra`uvawe

Geneti~arite

koristat

hipoteti~no- deduktiven

metod

na

istra`uvawe:

Nabquduvawe

Hipoteza

Eksperimentalni

pretpostavki

Testirawe

na

pretpostavkite

Page 15: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1506.03.2012

Poddisciplini

vo genetikata

Naj~esto

genetikata

se deli na

4 glavni

poddisciplini:

Transmisivna

genetika

Molekulska

genetika

Populaciska

genetika

Kvantitativna

genetika

Page 16: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1606.03.2012

Transmisivna

genetika

Transmisivna

genetika

(klasi~na

genetika) e poddisciplina

koja

se bavi

so toa

kako

genite

i genskite

oblici

se prenesuvaat

od generacija

na

generacija

i kako

tie se

rekombiniraat.

Primer za

transmisivna

gentika

e analizata

na

naslednoto

prenesuvawe

vo

~ovekovoto nasledno

steblo

(pedigre) ili

pri

vkrstuvawe

na

eksperimentalni

organizmi..

Page 17: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1706.03.2012

Molekulska

genetika

Poddisciplina

koja

se bavi

so molekulskata

struktura

i funkcija

na

genitePrimer za

molekulska

genetika

se

molekularnite

strukturi

vklu~ni

vo genskata

ekspresija

Page 18: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1806.03.2012

Populaciska

genetika

Oddisciplina

koja

se bavi

so prenesuvawe

vo

grupa

na

lica

za

osobini

koi

s prenesuvaat

od

eden

ili nekolku

geni.

Primer za

populaciska

genetika

e analiza

na

frekfencija

na

gen

koj

predizvikuva

ili

e povrzan

so nekoja bolest.

Page 19: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 1906.03.2012

Kvantitativna

genetika

Ovaa

poddisciplina

se bavi

isto

taka so naslednite

osobini

vo

edna

glupa

lica, no analiziranite

osobini zavisat

od

mnogu

geni

istovremeno.

Analiziraweto

na

te`inata

na plodovite

ili

prinosot

od

p~enica

se

primeri

za

kvantitativna

genetika

Page 20: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2006.03.2012

Bazi~na

i primeneta genetika

Vo bazi~nite

istra`uvawa

se pravat eksperimenti

za

da

se razberat

fundamentalnite

fenomeni, nezavisno

dali tie }e dadat

ili

nema

dadat

neposredna

primena.

Vo primenetite

istra`uvawa

eksperimentite

se pravat

za

da

se re{i opredeln

problem vo

op{testvoto

ili

da

se

koiristi

istra`uvaweto.

Rekombinantnata

DNK tehnologija

se

koristi

i vo

bazi~nite

i vo

primenetite istra`uvawa.

Page 21: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2106.03.2012

Primeri

za

produkti razvieni

kako

rezultat

na

rekombinantna

tehnologija

Page 22: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2206.03.2012

Genetski

bazi

na

podatoci

Nacionalen

centar

za

biotehnolo{ki informacii

(http://www.ncbi.nlm.nih.gov):

BLAST

GenBank

PubMed

OMIM

Page 23: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2306.03.2012

Genetski

mapi

Tie go poka`uvaat

ureduvaweto na

genite

dol` hromozomite

i

genetskata

oddale~enost

pome|u genite.

Mestoto

na

genot

vo

mapata

na soodvetniot

hromozom

se

nare~uva

lokus

ili

genski

lokus.

Page 24: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2406.03.2012

Primer za genetska

karta,

tuka

e daden primer za

nekoi

geni

od

hromozom 2 od

vinskata

mu{i~ka

Page 25: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2506.03.2012

Presek

na

aukariotski kletki

Page 26: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2606.03.2012

Presek

od

prokariotska

kletka

Page 27: Biohemija 3 Voved vo genetika - iibhg.ukim.edu.mk€¦ · Humana genetika1: Voved vo genetika Prof. d-r Mirko Spiroski Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski fakultet,

Вовед во генетика 2706.03.2012

Oboena

sken

elekoktron mikrografija

od

Esherichia coli