Polymorfismus DNA Magdaléna Gajdulová Tatiana Gajdošová Petra Galgonková Definice polymorfismu • Jedná se o molekulární projev variací v genomu • Z části DNA kódující proteiny (5% celkového genomu DNA) je počet polymorfních míst 1 na 2500 párů bází • Ze zbývajících 95%DNA tvoří polymorfní místa 1 z 1000 párů bází • ak je niektorá alela tak častá,že sa nachádza na viac než 1% chromozómov v celej populácii,hovoríme o polymorfizme • alely s frekvenciou nižšou než 1% nazývame vzácne varianty • Odchýlky sekvencie DNA nachádzajúce sa v kódujúcich sekvenciách génov sposobujú tvorbu odlišných variant proteínov-rozdielne fenotypy • štúdium odchýliek proteínov namiesto štúdia sekvencií DNA,ktoré ich kódujú,má praktický význam,pretože za odlišné fenotypy je nakoniec vždy zodpovedný proteínový produkt polymorfnej alely,nie zmena sekvencie samotnej DNA • rozdíly mezi jednotlivými druhy polymorfismu spočívají pouze ve frekvencích jednotlivých alel, poloze polymorfismu v genu a jejich případných patologických následcích Polymorfismus délky restrikčních fragmentů (RFLP) • angl.- restriction fragment length polymorphism • Vznik restrikčních fragmentů působením restrikčních enzymů v místech štěpení • příčiny vzniku RFLP- změna jednotlivých nukleotidů, delece, inzerce DNA- dojde ke změně délky fragmentu, • změny v sekvenci geonomové DNA mohou vést ke vzniku nebo zániku určitého štěpného místa- dojde ke změně délky jednoho nebo více fragmentů • každý člověk má různé rozmístění míst štěpení restrikčními enzymy • odlišnosti v restrikčních místech dané variabilitou DNA a detekovatelné Southernovým přenosem = RFLP Jednonukleotidový polymorfismus (SNP) • Angl.- single nucleotid polymorphism • způsobené změnou v místě štěpení určitým enzymem (restrikční endonukleáza) • rozložené rovnoměrně podél celého geonomu- užitečné pro tvorbu genetických map • Většinou pouze dvě alely odpovídající dvěma bázím na určité pozici Polymorfismus VNTR • Polymorfismus mikrosatelitů a minisatelitů • variabilní počet tandemových repetic (VNTR): zvláštní třída polymorfismů způsobena tandemovou inzercí několika kopií sekvence DNA o délce 10 až 100 párů bází (=minisatelity) do sekvence DNA mezi dvěma restrikčními místy • charakterizována větším počtem alel, délka fragmentu obsahujícího minisatelit závisí na tom,kolik kopií minisatelitu je přítomno • identická dvojčata mají totožný vzor, takže detekce VNTR polymorfismů je nazývána otisk DNA (DNA fingerprinting) Mikrosatelitové markery • Úseky DNA tvorené opakovaním jednotky s dĺžkou dvoch,troch alebo štyroch nukleotidov • Počet opakovaní nukleotidových jednotiek obsiahnutých v mikrosatelite sa može líšiť medzi dvoma homologickými chromozómami jednotlivca aj medzi jednotlivcami v populácii • Mikrosatelit sa teda rovná polymorfnému lokusu,počty opakovaní tvoria alely tohto lokusu Základné vlastnosti • Vysoký počet alel(dĺžok opakovaní)-zvýšená pravdepodobnosť,že jedinec je v danom lokuse heterozygot • Ich genotypovanie si narozdiel od RFLP a VNTR nevyžaduje využitie metódy Southernovho prenosu • V ľudskom genóme je popísané množstvo mikrosatelitových polymorfných lokusov,minimum oblastí genómu nemoze byť mapované metódami genetickej vazby s využitím týchto markerov Heterozygotná výhoda · heterozygoti sú v selekčnej výhode oproti obom typom homozygotov · epidemiologicky prípadom HV u človeka je kosáčikovitá(srpkovitá) anémia · u homozygotov HbA/HbA je výskyt ochorenia v porovnaní s HbA/HbS heterozygotmi častejší v pomere 1,46:1 · Histokopmpatabilný komplex(HLA-komplex – Human Leucocyte Antigen – na chromozóme 6 ) · HLA-proteíny - enormná alelická bohatosť HLA-génov · Odolnosť voči infekciám stúpa so vzrastastjúcou heterozygotnosťou Kryptický polymorfizmus • (kryptos - skrytý) • týka sa znakov : chromozomálna prestavba, rozdiely v elektroforetickej mobilite proteínov, rozdiely v nukleotidovej sekvencii DNA … • krvné skupiny – špeciálny prípad polymorfizmu - na detekciu musí existovať antigénny rozdiel Relatívne rizko niektorých ochorení u jedincov s rozdielnymi krvnymi skupinami Využitie polymorfizmu v lekárskej genetike • Prenatálna diagnostika • Testovanie paternity • Identifikácia pozostatkov obetí zločinu • Tkanivová typizácia při orgánových transplantáciách • Porovnávanie DNA podozrivého s DNA páchateľa Těšilo nás!