DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Samankaltaiset tiedostot
DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Drosophila on kehitysgenetiikan mallilaji nro 1

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

DNA > RNA > Proteiinit

Genetiikan perusteiden toisen jakson kaavailua

Genetiikan perusteiden toisen jakson kaavailua

Toisessa osassa ryhdymme tarkastelemaan sitä, mitä geenit ovat, miten ne toimivat ja miten ne tuottavat meille tuttuja elämänilmiöitä

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen BLL Biokemia ja kehitysbiologia

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen Medicum, Biokemia ja kehitysbiologia

- Extra: PCR-alukkeiden suunnittelutehtävä haluttaessa

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

DNA:n informaation kulku, koostumus

Genomin ilmentyminen Liisa Kauppi, Genomibiologian tutkimusohjelma

E. colin auksotrofiset mutantit

- Jakautuvat kahteen selvästi erottuvaan luokkaan,

Peptidi ---- F K V R H A ---- A. Siirtäjä-RNA:n (trna:n) (3 ) AAG UUC CAC GCA GUG CGU (5 ) antikodonit

Metsäpuiden jalostus ei sovi kärsimättömille; se

Kehitysbiologiassa käytetään lukuisia viekkaita kuvantamismenetelmiä

6 GEENIT OHJAAVAT SOLUN TOIMINTAA nukleiinihapot DNA ja RNA Geenin rakenne Geneettinen informaatio Proteiinisynteesi

Genomi-ilmentyminen Genom expression (uttryckning) Nina Peitsaro, yliopistonlehtori, Medicum, Biokemia ja Kehitysbiologia

Geenisakset (CRISPR)- Geeniterapian vallankumousko? BMOL Juha Partanen

Genomin ilmentyminen

Avainsanat: perimä dna rna 5`-ja 3`-päät replikaatio polymeraasientsyymi eksoni introni promoottori tehostajajakso silmukointi mutaatio

6.4. Genomin koon evoluutio Genomin koko vaihtelee

"Geenin toiminnan säätely" Moniste sivu 13

Muuttumaton genomi? Genomin ylläpito. Jakson luennot. Luennon sisältö DNA:N KAHDENTUMINEN ELI REPLIKAATIO

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita. BI2 III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla

BIOTIETEIDEN PERUSTEET I (529001, 6 op) klo 10 12

KOE 6 Biotekniikka. 1. Geenien kloonaus plasmidien avulla.

CHEM-C2300 Solu- ja molekyylibiologia Luento

NON-CODING RNA (ncrna)

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Biolääketieteen laitos, Biokemia ja kehitysbiologia

Luku 20. Biotekniikka

Etunimi: Henkilötunnus:

Metsäpatologian laboratorio tuhotutkimuksen apuna. Metsätaimitarhapäivät Anne Uimari

Eliömaailma. BI1 Elämä ja evoluutio Leena Kangas-Järviluoma

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Lääketieteellinen tiedekunta Biokemia ja kehitysbiologia

Sukunimi Etunimet Tehtävä 3 Pisteet / 20

Genomin evoluutio. Miten genomin koko ja rakenne muuttuvat ja miten sitä tutkitaan?

Miten on mahdollista, että meillä on vasta-aineet (antibodit) aivan kaikkea mahdollista sisääntunkeutuvaa vierasmateriaalia vastaan?

FM-opiskelijan opintopolku, perinnöllisyystiede, geneettisen bioinformatiikan erikoistumislinja (vastuuopettaja Päivi Onkamo)

CHEM-C2300 Solu- ja molekyylibiologia Luento

KOULUTUSOHJELMA Sukunimi: Etunimet: Nimikirjoitus: BIOLOGIA (45 p) Valintakoe klo

Solun perusrakenne I Solun perusrakenne. BI2 I Solun perusrakenne 2. Solun perusrakenne

The Plant Cell / Sytoskeleton

Lisääntyminen. BI1 Elämä ja evoluutio Leena kangas-järviluoma

Mitä elämä on? Astrobiologian luento Kirsi

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita

VALINTAKOE 2014 Terveyden biotieteiden koulutusohjelmat/ty ja ISY

Perinnöllisyys. Enni Kaltiainen

Potilasopas. 12 Mitä Genetiikan Laboratoriossa Tapahtuu?

Geenitekniikan perusmenetelmät

HOX. Esimerkki geeniperheestä: HOX

? LUCA (Last universal common ancestor) 3.5 miljardia v.

Genomin ylläpito Tiina Immonen BLL Lääke8eteellinen biokemia ja kehitysbiologia

Lääketieteen ja biotieteiden tiedekunta Sukunimi Bioteknologia tutkinto-ohjelma Etunimet valintakoe pe Tehtävä 1 Pisteet / 15

2.1 Solun rakenne - Lisämateriaalit

Biologian tehtävien vastaukset ja selitykset

VIIKKI BIOCENTER University of Helsinki

Yoshinori Ohsumille Syntymäpaikka Fukuoka, Japani 2009 Professori, Tokyo Institute of Technology

Essential Cell Biology

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Hyvän vastauksen piirteet. Biolääketieteen valintakoe Maksimipisteet: 45

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

VASTAUS 1: Yhdistä oikein

MANSIKAN KUKKAVANA- ANALYYSIN TULKINTA

Biologia. Pakolliset kurssit. 1. Eliömaailma (BI1)

Genomin ylläpito TIINA IMMONEN MEDICUM BIOKEMIA JA KEHITYSBIOLOGIA

vauriotyypit Figure 5-17.mhc.restriktio 9/24/14 Autoimmuniteetti Kudosvaurion mekanismit Petteri Arstila Haartman-instituutti Patogeeniset mekanismit

epiteeli endodermi Nisäkkään hampaan kehitys nisäkkään alkio:

DNA (deoksiribonukleiinihappo)

Bioteknologian perustyökaluja

Avainsanat: BI5 III Biotekniikan sovelluksia 9. Perimä ja terveys.

Syöpä. Ihmisen keho muodostuu miljardeista soluista. Vaikka. EGF-kasvutekijä. reseptori. tuma. dna

Vallitseva periytyminen. Potilasopas. Kuvat: Rebecca J Kent rebecca@rebeccajkent.com

Bioteknologian tutkinto-ohjelma Valintakoe Tehtävä 3 Pisteet / 30

Biopankit miksi ja millä ehdoilla?

Genomi- ilmentymisen säätely

måndag 10 februari 14 Jaana Ohtonen Kielikoulu/Språkskolan Haparanda

Avainsanat: BI5 III Biotekniikan sovelluksia 7.Kasvin- ja eläinjalostuksella tehostetaan ravinnontuotantoa.

-1- Ota henkilötodistus mukaasi jättäessäsi vastauspaperin. Kysymyksiin voi vastata suomeksi, ruotsiksi tai englanniksi.

Ihmisten erilaisuuden geneettinen perusta

SELVITYS SIITÄ MITEN ERÄÄT PERINNÖLLISET SAIRAUDET (KUTEN GPRA JA FUCOSIDOSIS) PERIYTYVÄT ENGLANNINSPRINGERSPANIELEISSA

Miten letaalialleeleita käsitellään Drosophilalla? Välttämätön taito esimerkiksi alkionkehityksen alkuvaiheiden selvittämisessä

Anatomia ja fysiologia 1 Peruselintoiminnat

5.7. Biologia. Opetuksen tavoitteet

Perinnöllisyyden perusteita

Väärin, Downin oireyhtymä johtuu ylimääräisestä kromosomista n.21 (trisomia) Geeni s. 93.

CHEM-C2300 Solu- ja molekyylibiologia Syksy 2015

I.Thesleff: Hampaan kehitys ja sen säätely

Puun laatu määräytyy useiden eri ominaisuuksien

Sukupuolijutut 2 Kärpänen ja ihminen

Molekyylibiologia liikuntatutkijan työkaluna Miten liikunta tai liikkumattomuus muokkaa solujamme ja kudoksiamme?

Mikrobiryhmät. Bakteeriviljelmät

Ribosomit 1. Ribosomit 2. Ribosomit 3

a) dominoivaan: esiintyy joka sukupolvessa, sairaille vanhemmille voi syntyä terveitä lapsia

Virus-mediated gene delivery for human gene therapy KURT NURMI

Peittyvä periytyminen. Potilasopas. Kuvat: Rebecca J Kent rebecca@rebeccajkent.com

Yllätys Rasti Palttala UUTINEN Tehtävä 16 Aika- ja taitotehtävä Maksimipisteet 3

Transkriptio:

replikaatio repair mitoosi meioosi fertilisaatio rekombinaatio repair mendelistinen genetiikka DNA-huusholli Geenien toiminta molekyyligenetiikka DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio kehitysgenetiikka koskee kaikkia monisoluisia Genetiikan perusteiden miellekartta

Miten geenitoiminnasta syntyy pätevä monisoluisen organismin yksilö?

Kasvien ja eläinten erot Solutasolla pieniä, monisoluisuustasolla järkyttävän suuria Meyerovitz 1997, Genetics 145: 5-9 Solufunktiot yhteisiä: DNA-asiat, replikaatio, transkriptio, ribosomit/ translaatio, chaperonit, ATP-synteesi, glykolyysi, aminohapposynteesi, aktiini/tubuliini, kinesiinit, keratiinit, ubiquitin, calmodulin, steroidihormonit Mitoosi, meioosi, kromosomit: oleellisesti samoja Jako kasveihin ja eläimiin on hiukan maalaismainen

600 Myr

Uusi ja tärkeä katsaus: Rokas (2008) The origins of multicellularity and the early history of the genetic toolkit for animal development Ann. Rev. Genetics 42: 235-51 doi: 10.1146/annurev.genet.42.110807.091513 Kopioi tästä ja googleta.

Monisoluisuus lienee omaksuttu vähintään viisi kertaa eukaryooteilla

eläin

ruskolevä

vihreäeläin levä (ehkä näkinpartainen) punalevä ensimmäinen maakasvi

kehittyneitä maakasveja

Nämä kaikki ovat sieniä eläin

Dictyostelium discoideum joku limasieni

joku limasieni

Tämä otus on bakteerien aggregaatio, joka muistuttaa hyvin paljon limasieniä tässä monisoluisuusasiassa. Itsenäiset solut ryömivät yhteen ja muodostavat aggregaatin nälkiintyessään Kuuluu purple-bakteerien ryhmään Tätä ryhmää epäillään tumallistenkin esiäidiksi Bakteerien monisoluisia systeemeitä kyllä on enemmänkin, mutta niissä on yleensä vain noin 3 erilaistunutta solutyyppiä (Rokas 2008).

Kasvien ja eläinten erot Meyerovitz 1997, Genetics 145: 5-9 Kokonaisuuden säätely täysin erilainen Eläimet tyroidihormoni neuronit eli hermosto lihassolut liikkuminen Kasvit gibberelliinit etyleeni mesofylli, ilmaraot, ksyleemi KLOROPLASTIT, tietenkin Tässä ei ole tilaa/ aikaa/ tietoa, mutta muut monisoluisten ryhmät kuten sienet ja ruskolevät totetuttavat yhteytensä eri tavalla

Kehityksen säätelyn geneettinen pohja Eläimet Kasvit MADS-boksi seerumivaste? homeoottiset selektorit lihassolun erilaist.? HOMEOBOX homeoottiset selektorit yl. mitogeenista aktivointia Solujen inter- tyrosiinikinaasiperhe etyleenireseptorit aktiot ser-threo-kinaasit soluseinä!!! extracellular matrix!!! Ympäristö rhodopsiini fytokromit (punainen) kryptokromit UUTUUS kryptokromit (sininen) päivänpituus/ rytmiasiat

CELL 1400

Kasvien perusratkaisu on modulaarinen: Samaa rakennetta toistamalla (pienin muunnoksin) saadaan aikaan monenlaisia ratkaisuja Avoin kasvu: samaa voidaan toistaa yhä uudelleen (ei aina, mutta usein) Yksilöllisyys heikommin ilmaistua (miksi kuitenkin puun oksat tulevat toimeen keskenään?)

Kasvin kehitys noudattaa vakiintunutta perusmallia: varsi-lehti-silmu Arkkitehtuuri (topologia) saadaan aikaan yksikertaisin muunnelmin Kukinta-ajan säätely (esim. aikaisin/ myöhään/ talven jälkeen) Kukintoverso usein eroaa suuresti vegetatiivisesta Meristeemin (kasvupisteen) luonne (kukka / verso) Kukkalehden luonne (verho/ terä/ hede/ emi) Myöhäiset geenit (heteen ja emin detaljit, meioosit ym.)

etyleeni gibberelliinihappo CELL 1407 Kasvin kehityksen keinot: solun jakautuminen ja sen venyminen

Kasvien kasvunsäätelijät ( kasvihormonit CELL

tippa auksiinia on laukaissut kukintasilmun Auksiini ja sen transportti ovat keskeisiä kasvipisteen rakenteen säätäjiä CELL 1409

Kasvi-embryon ensimmäinen kohtalonratkaisu: juuri ja verso

CELL 1401 paneli Nature 14 Feb 2002

CELL 1401

CELL 1402

CELL 1403, 1407

Kuinka mutantteja indusoidaan ja tuotetaan Arabidopsis-kasvilla CELL 1399

hobbit -geenin mutaatio vs. villityyppi suspensori CELL 1402

Eräät lituruohot ovatkin hobbitteja Arvovaltaisen tiedelehden kansi CELL 1402

Kaksi samanvaikutteista geeniä, CUP-SHAPED-COTYLEDON 1 ja 2 toimivat siten että kaksisirkkaiselle tulee kaksi sirkkalehteä. Jos molemmat ovat viallisia, sirkkataimi on kupin muotoinen! Geenit tekevät muutakin kasvin muodon kannalta oleellista. Takada et al., Development 128: 1127-1135 (2001) CELL 1402

Sirkkataimen ongelmia, eli indusoituja mutantteja, joista sitten pitää selvittää, mikä geeni on vialla. Kuva on varhainen, vuodelta 1991, ja julkaistu Naturessa, koska kasvien kehitysbiologia nykyajassa alkoi vasta silloin. CELL 1402

Verson kehitys noudattaa vakiintunutta perusmallia: varsi-lehti-silmu Arkkitehtuuri (topologia) saadaan aikaan yksikertaisin muunnelmin Kukinta-ajan säätely (esim. aikaisin/ myöhään/ talven jälkeen) Kukintoverso usein eroaa suuresti vegetatiivisesta Meristeemin (kasvupisteen) luonne (kukka / verso) Kukkalehden luonne (verho/ terä/ hede/ emi) Myöhäiset geenit (heteen ja emin detaljit, meioosit ym.)

CELL 1398

Apikaalimeristeemi eli kärkikasvupiste - kierteinen kasvutapa - solut jakautuvat epäsymmetriseen kohtaloon: toiset jatkaa meristeeminä ja toiset jää sivuun, lehdiksi. - kolme geeniä: signaali (CL1), reseptori (CL3) ja transkription säätelijä (Homeodomainluokka) CELL 1408, 1410

tippa auksiinia on laukaissut kukintasilmun Auksiini ja sen transportti ovat keskeisiä kasvipisteen rakenteen säätäjiä CELL 1409

Apikaalidominanssi Kärkisilmun (apikaalimeristeemin) pitää - tietää olevansa kärkisilmu - lähettää vastaava viesti - viestin pitää kulkea alaspäin - lehtihangan silmun pitää ymmärtää ja tulkita viesti - jos latva katkeaa, jonkun alemmista oksista/silmuista pitää ottaa komento CELL 1411

Kasvin kehitys noudattaa vakiintunutta perusmallia: varsi-lehti-silmu Arkkitehtuuri (topologia) saadaan aikaan yksikertaisin muunnelmin Kukinta-ajan säätely (esim. aikaisin/ myöhään/ talven jälkeen) Kukintoverso usein eroaa suuresti vegetatiivisesta Meristeemin (kasvupisteen) luonne (kukka / verso) Kukkalehden luonne (verho/ terä/ hede/ emi) Myöhäiset geenit (heteen ja emin detaljit, meioosit ym.)

Kuhmossa kasvava koivu, jolla ei ole runkoa lainkaan (eikä kukkia)

Edellisen puun kloonipoikanen: ei tule runkoa tällekään, kaikki oksat pysyy oksina. Mutaatio on jossakin kohdassa viestiketjua: apikaalidominanssin puute on monimutkainen asia.

Teosintti on maissin villi kantamuoto, josta muutaman mutaation takia tuli morfologialtaan aivan toisenlainen kasvi: ARKKITEHTUURI TOPOLOGIA tb1 mutaatio palauttaa primitiivisen haarautumismuodon CELL 1411

Arabidopsis thaliana Koko sekvenssi julkaistiin 14.12.2000 118.7 Mb (Megabasea) 26 000 geeniä duplikaatiot 180 ja 112 Myr http://www.arabidopsis.org/agi.html

Lituruohon geenien toimialoja

Kaksi riisilajiketta sekvensoitiin heti perään Kaupallista ja humanitaarista merkitystä

Huomaamme, että luokittelemattomien geenien osuus on kaventunut merkittävästi parissa vuodessa

Nature Genetics May 2005 Schmid et al. (2005) A gene expression map of Arabidopsis thaliana development