Genetisk variation Flashcards
Ge exempel på praktisk nytta av att studera genetisk variation.
- För att förstå evolution av människan och andra arter
- För att kunna förstå genetik bakom olika sjukdomar, tex. Cancer, diabetes och hjärt- och kärlsjukdomar.
- För att kunna skräddarsy medicinering
Beskriv hur genetisk variation uppstår?
- Skapas till störst del genom sexuell förökning
- Omblandning av kromosomer
- Genetisk rekombination (Överkorsning kromosomer); utbyte av segment mellan kromosomer i ett par
- Mutation; fel kan uppstå vid DNA-replikation, DNA-reparation
+ De flesta mutationer som uppstår är skadliga eller har ingen effekt på fenotypen
Vad är betydelsen av överkorsningar (rekombination) för den genetiska variationen?
Överkorsningar ökar den genetiska variationen (dvs antalet kombinationer ytterligare)
Kunna beskriva olika typer av polymorfier
- Innebär att det finns flera olika varianter, morfer, inom en art. Varianterna kan vara synligt olika (svart/prickig jaguar) eller osynlig (tex blodgrupper). Skillnaden kallas polymorfism om den är genetiskt betingad och den uppträder diskret (dvs ej kontinueligt). Varianterna ska förekomma i samma population.
- SNP (enbaspolymorfi) är när en enda bas varierar. SNP kan ge upphov till kodning av en annan aminosyra men behöver inte göra det.
- Mikrosatelliter består av sekvenser av 1-6 baspar som repeteras i en lång följd. Mutationer kan göra att antalet repetitioner förändras vilket gör att längden på sekvensen varierar kraftigt mellan individer.
Ge exempel på olika mutationer och deras eventuella påverkan på proteinet
- Exempel på mutationer är punktmutationer eller kromosommutationer såsom deletionen, duplikation, inversion, translokation
- Konsekvenser för proteinet blir då missense, silent, nonesens, frameshift, regulatorisk, strukturell
Vad är en DNA markör (en typ av genetisk markör)? Ge exempel på användningsområden.
- En DNA-markör är ett locus där sekvensvariation har identifierats och som kan analyseras med ett DNA-test.
- Kan användas inom diagnostik, kopplingsanalys, härstammningskontroll, rättsmedicin, faderskapsbestämning eller genkartläggning.
Beskriv kort en metod för hur längdvariation i DNA kan synliggöras.
- Längdvariation kan synliggöras med gelelektroferes. Först måste dock provet som ska analyseras renas (ta bort cellmembran, organeller mm) varpå de sekvensen som är av intresse kopieras med hjälp av PCR.
- Därefter separeras DNA-sekvenserna efter storlek genom att låta de vandra genom en gel. Vandringen sker på grund av ett elektriskt fält är lagt över gelen och DNA-sekvenserna är negativt laddade. Ju större en DNA-sekvens är desto kortare kommer de att vandra. Efter en stund stänger man av spänningen och då har de kortaste sekvenserna vandrat längst.
- DNA-sekvenserna färgas för att man ska kunna se dem i UV-ljus. Infärgning kan ske efter eller innan gelelektroferesen.
Vad är en mutation?
En mutation är en förändring i den genetiska koden. Mutationer kan uppstå spontant men kan också bero på tex strålning eller kemikalier.
Vad är DNA-polymorfi?
När det finns flera varianter inom en art som kan vara synliga eller osynliga. Varianterna ska uppträda diskret och förekomma i samma population. Kan bestå av SNP eller mikrosatelliter.
Vad är en genetisk markör?
En avvikelse i den genetiska koden vars plats är känd. Kan utgöras av tex SNP eller mikrosatelliter.
- Något du kan se varierar, ex. pälsfärg
Vad är en DNA-markör?
Är ett locus där en sekvensvariation har uppstått som kan analysera i ett DNA-test.
Vad är en mikrosatellit?
- En genetisk markör som består av sekvenser av 1-6 baspar som repeteras i en lång följd.
- Mutationer kan göra att antalet repetitioner förändras vilket gör att längden på sekvensen varierar kraftigt mellan individer.
- Olika typer av repetitiva enheter som varierar (Beror på längd - Längdvariation)
- Ofta mycket variabla, dvs många alleler
- Spridda över hela genomet, ca 100 000 loci
- Funktionen är inte känd, finns studier som visar på att de kan fungera som enhancer
- T.ex. Tandem-repetitiva sekvenser
Vad är SNP?
SNP (enbaspolymorfi) är när en enda bas varierar. SNP kan ge upphov till kodning av en annan aminosyra men behöver inte göra det.
- Tumregel: i genomsnitt ca 1 SNP / 1000 bp
- Jämför två kromosomer - där finns varianter
- SNP är frekvent förekommande och enkla att automatisera genomtypningen av
Vad innebär deletion?
Att en eller flera nukleotider tas bort av misstag. Det medför fel i avläsningen vid mutationen och i efterföljande kod. Det kallas frame-shift eller frame-shiftmutation.
Vad innebär insertion?
Att en eller flera nukleotider sätts in. Om inte tre nukleotider sätts in kommer läsramen förändras och följdfel uppstår, dvs frame-shift.
Vad innebär inversion?
Att en del av koden inverteras, dvs vänds vilket kan medföra att fel aminosyror kodas där mutationen uppstått.
Vad betyder duplikation?
Att en del av koden duplikeras.
Vad betyder translokation?
Att kod från olika kromosomer byter plats.
Vad är en punktmutation och vilka typer finns?
Att en nukleotid byts ut viket kan få till följd att:
- Missense mutation, dvs den nukleotid som byts ut medför att en annan aminosyra kodas.
(kan ske i trejde position)
t.ex. TTA leucine -> TTC phenylalanine - Nonsense mutation, dvs istället för att koda för en aminosyra kodas för ett stopkodon. Basförändring som leder till att det induceras ett stoppkodon - kortare protein än vad som tänkts
t.ex. TTA leucine -> TGA stop - Silent mutation, dvs koden förändras men de kodande proteinet/aminosyran förändras inte. Basförändring i tredje position
t.ex. TTA leucine -> TTG leucine
Vad innebär en frame-shift mutation?
En eller flera nukleotider (dock ej delbart med 3) läggs till eller tas bort på koden vilket gör att alla nukleotider hamnar ett eller flera steg fel vid avläsning. Det medför att fel aminosyror bildas men kan också medföra att stopkodon dyker upp tidigare (eller senare) än vad de ursprungligen gjorde.
Vad är en regulatorisk mutation?
Den regulatoriska sekvensen som finns framför en gen bestämmer när och hur mycket genen ska uttryckas. Mutationer i den regulatoriska sekvensen kan därför medföra att en gen uttrycks oftare/mer sällan/mer eller mindre än vad som är normalt.
- I regioner som styr genernas uttryck dvs promotor, enhancer (enhancer sitter i regulatoriska sekvensen)
- Påverkar fenotypen genom att:
+ Mer eller mindre protein produceras
+ Protein produceras i fel celltyp
+ Protein produceras vid fel tidpunkt - I region nära exon/intron-gräns i en igenkänningssekvens för splicing av pre-mRNA
- Leder till: (antingen eller)
-> “exon skipping”: del av peptiden förloras
-> “intron insertion”: intronsekvens blir ej bortklippt utan följer med till translation
Vad är gelelektroferes?
En en metod att separera molekyler genom att använda sig av att de rör sig med olika hastighet i ett elektriskt fält beroende på storlek, massa eller laddning
Vad är PCR?
PCR som går till så att man har lite DNA (från tex en brottsplats). Därefter tillförs två primers (som är startpunkten för avläsning). Därefter tillförs polymeras och byggstenar. Genom att låta DNA:t gå igenom cykler då man först denaturerar (värmer upp) och därefter kyler av kommer det bildas mer DNA.
- En bra PCR slutar vid mättnad, ca 10^12 kopior
Varför är genetisk variation viktig?
- Genetisk variation behövs för att en art ska kunna förändras i en föränderlig miljö
+ Olika miljöförhållanden är anpassade för olika arter - Graden av genetisk variation kan ha betydelse om miljön förändras
- Genetisk variation möjliggör selektion av fördelaktiga mutationer inom husdjursaveln
