gena og gagnas fn geg1103
Download
Skip this Video
Download Presentation
Gena- og gagnas öfn (GEG1103)

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 18

Gena- og gagnas öfn (GEG1103) - PowerPoint PPT Presentation


  • 145 Views
  • Uploaded on

Gena- og gagnas öfn (GEG1103). Fyrirlestrar 5 & 6 Stökkbreytingar Tíðni stökkbreytinga PAM og BLOSUM líkindafylkin. Lesefni. Stökkbreytingar: bls. 192 - ~200 í Hartwell et al. + um endurröðun, bls. 178-185 Tíðni stökkbreytinga; Jukes-Cantor og Kimura módelin: Krane & Raymer: kafli 3.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Gena- og gagnas öfn (GEG1103)' - odeda


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
gena og gagnas fn geg1103

Gena- og gagnasöfn (GEG1103)

Fyrirlestrar 5 & 6

Stökkbreytingar

Tíðni stökkbreytinga

PAM og BLOSUM líkindafylkin

lesefni
Lesefni
  • Stökkbreytingar: bls. 192 - ~200 í Hartwell et al. + um endurröðun, bls. 178-185
  • Tíðni stökkbreytinga; Jukes-Cantor og Kimura módelin: Krane & Raymer: kafli 3
uppruni breytileika dna
Uppruni breytileika í DNA

Stökkbreytingar:

  • Villur við afritun DNA.
  • Breytingar af völdum geislunar eða utanaðkomandi efnasambanda.
  • Gerast að meðaltali ~510-6 sinnum per gen per kynslóð
st kkbreytingar
Stökkbreytingar
  • Afleiðingar punktbreytinga (point mutations)
    • Ofgnótt tákna breytingar geta orðið sem hafa engin áhrif: þögul stökkbreyting (silent mutation)
    • Ef STOP tákni myndast er talað um markleysubreytingu (nonsense mutation)
    • Mislestursbreyting (missense mutation): merking (sense) tákna breytist úr einni AS í aðra
  • SNP (single-nucleotide polymorphism): breytileiki í ttk. kirni í stofni
st kkbreytingar hrif byggingu dna
Stökkbreytingar: áhrif á byggingu DNA
  • Útskipti á basa (base-pair substitution, point mutation)
    • Þöglar (silent), mislesturs- (missense) og markleysubreytingar (nonsense)
  • Eyðing/innsetning basa eða basaraðar (insertion/deletion, indel)
    • Lesrammahöggun? (frame shift)
  • Endurröðun (recombination)

Dæmi um innsetningu.

endurr un
Endurröðun
  • Skilyrði: einsleitt (identical, nearly identical) svæði þarf að vera til staðar á bæði gjafa og viðtaka
  • Sama ferli og litningavíxl (crossing over), en getur einnig gerst við t.d. innskot veirugena eða genatvöföldun
  • Flókið ferli - afurðir 25 gena koma við sögu í E. coli (sbr. bls. 178-185 í Hartwell et al.)
    • hefst á því að núkleasi opnar aðra DNA sameindina (nick)
    • önnur ensím rekja í sundur DNA þræðina á stuttum bút
    • RecA bindst við einþráðunginn og myndar komplex við viðtaka-DNA sameindina (strand invasion)
    • Misþáttungur (heteroduplex) myndast
    • DNApol fyllir upp í þar sem vantar kirni á annan þráðinn
    • Holliday junction myndast
    • Núkleasi klippir í HJ  tveir tvíþráðungar myndast
    • Lígasi lagfærir skörð (nicks)
st kkbreytingar hrif byggingu dna1
Stökkbreytingar: áhrif á byggingu DNA
  • Útskipti á basa (base-pair substitution, point mutation)
    • Þöglar (silent), mislesturs- (missense) og markleysubreytingar (nonsense)
  • Eyðing/innsetning basa eða basaraðar (insertion/deletion, indel)
    • Lesrammahöggun? (frame shift)
  • Endurröðun (recombination)
    • Genatvöföldun (gene duplication): gen „kópíerast“ af einum stað á annan
    • Brottfall (deletion): gensæti tapast úr litningi
      • Tap á arfblendni (loss of heterozygosity)
    • Tilfærsla innan eða á milli litninga.
      • Áhrif á tjáningu?

Genatvöföldun. Mynd frá Wikipedia.

st kkbreytingar hrif virkni genaafur ar
Stökkbreytingar: áhrif á virkni genaafurðar
  • Virkni tapast (loss-of-function mutation):
    • Genaafurðin (ensímið) hefur skerta virkni eða tapar virkni sinni alfarið
    • Oftast víkjandi
  • Ný virkni (gain-of-function mutation):
    • Genaafurðin fær breytta / nýja virkni
    • Gjarnan ríkjandi
  • Ríkjandi mótvirk stökkbreyting (antimorphic mutation)
    • Virkni genaafurðarinnar mótvirk (antagonistic) gagnvart villigerðinni
    • Gjarnan ríkjandi
  • Ólífvænleg stökkbreyting (lethal mutation)
    • Myndar svipgerð sem ekki getur fjölgað sér
uppruni breytileika dna1
Uppruni breytileika í DNA

Stökkbreytingar:

  • Villur við afritun DNA.
  • Breytingar af völdum geislunar eða utanaðkomandi efnasambanda.

Val: Skaðlegar breytingar hverfa fljótt úr stofninum. Skaðlausar og gagnlegar breytingar haldast – tíðni í stofni breytileg með tíma

Festing (fixation): Það tekur tíma að stökkbreyting öðlist varanlegan sess (hafi stöðuga tíðni) í genasjóði (gene pool) stofns

t ni st kkbreytinga
Röð 2

Röð 1

AGGTATACCA

TGCTTTGCGC

AGGTTTTCGC

Röð X (ái)

Tíðni stökkbreytinga
  • Metum útfrá þekktum röðum (þekkjum ekki áann  vitum ekki raunverulegan fjölda stökkbreytinga á tíma T)
  • Berum saman tvær raðir og teljum þau stök sem ekki eru eins – köllum K
t ni st kkbreytinga1
Tíðni stökkbreytinga
  • En, náttúruvalið vinsar úr skaðlegar breytingar
  • Skaðlegar breytingar miklu líklegri en gagnlegar (eða skaðlausar)
  •  Sum gen, og sum hneppi (domains) / set (sites) í sama geni, eru geymnari en önnur
t ni st kkbreytinga2
Tíðni stökkbreytinga
  • Þöglar breytingar (samhljóða breytingar; synonymous substitutions) hafa engin áhrif á genaafurðina  náttúruvalinu er „alveg sama“ um þöglar breytingar
  • Punktbreytingar eru mis-líklegar til að hafa áhrif á genaafurðina eftir því hvar þær lenda í lesrammanum
  • Einbreytið set (nondegenerate site): set þar sem allar mögulegar punktbreytingar valda breytingu á amínósýruröð. Dæmi: fyrsta set í táknanum TTT ( fenýlalanín); ef breytt í CTT  leucín, ATT  ísóleucín, GTT  valín.
  • Tvíbreytið set (twofold degenerate site): set þar sem tvö kirni gefa sömu AS. Dæmi: þriðja set í táknanum GAT  aspartiksýra. GAC gefur líka aspartiksýru, en GAA og GAG gefa glútamiksýru.
  • Fjórbreytið set (fourfold degenerate site): set þar sem engin breyting skiptir máli. Dæmi: þriðja set í táknanum TTT.
l kan jukes og cantor
Líkan Jukes og Cantor
  • G.r.f. að allar mögulegar punktbreytingar séu jafn líklegar og verði með tíðni a
  • Tíðni stökkbreytinga í seti n er 3a
  • Gefum okkur að set n innihaldi C á tíma t0
  • Líkur á að set n innihaldi enn C á tíma t1 eru þá PCn(t1)=1-3a
  • Bakbreyting (reversion). Líkur á að í seti n breytist C í T á tíma t1 sem breytist svo aftur í C á tíma t2:
  • PCnt2=(1-3a)PCnt1+a(1-PTnt1)
  • Almennt fyrir tíma t:
  • PCnt=1/4+(3/4)e-4at
  • Raunverulegur fjöldi breytinga milli tveggja raða:

K=-3/4ln[1-(4/3)(p)]

þ.s. p er hluti (fraction) seta sem innihalda mismunandi kirni milli raðanna

l kan jukes og cantor1
Líkan Jukes og Cantor

Tíðni kirna í seti n á tíma t.

A G T CA 1-3aaaaGa 1-3aaaT aa 1-3aaCaaa 1-3a

Líkur á að kirni X sé í seti n á tíma t.

A G T CA r s s s G s r s sT s s r s C s s s r

r = (1+3e-4t)/4, s = (1- e-4t)/4.

l kan kimura
A

G

PURINES: A, G

PYRIMIDINES C, T

Transitions: AG; CT

Transversions: AC, AT,

CG, GT

C

T

Líkan Kimura
  • Punktbreytingar eru ekki allar jafn líklegar
  • Transition: Púrín  púrín; pýrimidín  pýrimidín
  • Transversion: Púrín  pýrimidín
  • Transition ~þrefalt algengari en transversion
l kan kimura1
Líkan Kimura
  • G.r.f. að tíðni transitions sé a og tíðni transversions sé b
  • Gefum okkur að set n innihaldi C á tíma t0
  • Líkur á að set n innihaldi enn C á tíma t1 eru þá PCn(t1)=1-a-2b
  • Bakbreyting (reversion). Líkur á að í seti n breytist C í T á tíma t1 sem breytist svo aftur í C á tíma t2:

PCCnt2=(1-a-2b)PCCnt1+bPGCnt1+bPACnt1+aPTCnt1

  • Almennt fyrir tíma t:
  • PCCnt=1/4+(1/4)e-4bt+(1/2)e-2(a+b)t
  • Raunverulegur fjöldi breytinga milli tveggja raða:

K=1/2ln[1/(1-2P-Q)]+1/4ln[1/(1-2Q)]

þ.s. P er hluti (fraction) seta sem innihalda sitthvort púrínið/pýrimídínið milli raðanna og Q er hluti seta þar sem önnur röðin inniheldur púrín og hin pýrimídín

l kan kimura2
Líkan Kimura

Tíðni kirna í seti n á tíma t.

A G T CA 1-a-2bbabGb 1-a-2bbaT ab 1-a-2bbCbab 1-a-2b

ad