4. Miško medžių genetinė inžinerija

Slides:



Advertisements
Similar presentations
TRANSLATION The process of converting the information stored in mRNA into a protein is called translation mRNA carries information from a gene to a structure.
Advertisements

3.3 Kiekybinių požymių lokusų (QTL) identifikavimas
TAKS Objective 2 TEKS 6C (Mutations)
From DNA to Proteins. RNAPROTEINS transcriptiontranslation in-text, p. 201 DNA Proteins are coded for by Genes- long stretches of DNA that code for.
1 The Interrupted Gene. Ex Biochem c3-interrupted gene Introduction Figure 3.1.
Chapter 12 Making Proteins. Differences between RNA and DNA DNA = double strand; RNA = single strand RNA contains Ribose instead of deoxyribose. RNA uses.
Lesson Overview Lesson Overview Ribosomes and Protein Synthesis Objectives 13.2 Ribosomes and Protein Synthesis - Identify the genetic code and explain.
Bendra schema – cheminis valdymas Signalų poveikis.
While replication, one strand will form a continuous copy while the other form a series of short “Okazaki” fragments Genetic traits can be transferred.
Chapter 11.6 Mutations. Definition- Mutation- a change in the DNA nucleotide sequence Mutation- a change in the DNA nucleotide sequence Types of mutations:
The Genetic Code. The DNA that makes up the human genome can be subdivided into information bytes called genes. Each gene encodes a unique protein that.
More about proteins Proteins are the building block of our bodies. They make up many components (muscle, skin) or direct the synthesis of components (bone,
Have your clickers ready!. 1. An amino acid. 2. A type of mutation 3. Three mRNA bases that code for an amino acid. 4. The genetic code. Countdown 30.
1 Codon Usage. 2 Discovering the codon bias 3 In the year 1980 Four researchers from Lyon analyzed ALL published mRNA sequences of more than about 50.
Muzikos ženklų karuselė
FIGURE deoxyadenosine-5-triphosphate.. FIGURE 4.2. The four bases found in DNA.
RNA Translation.
Chapter 11.4 One gene=one polypeptide Overview of Protein Synthesis.
NORĖDAMI PAKEISTI SKAIDRĖS STILIŲ – SPUSTELĖKIT E DEŠINIUOJU PELĖS KLAVIŠU ANT SKAIDRĖS FONO IR PASIRINKITE > LAYOUT ARBA DARBALAUKI O ĮRANKIŲ JUOSTOJE.
Wild Type HeadMutant Head (Antennapedia). I. Proteins and Mutations: A. Some proteins carry out functions within the cells of an organism. B. Other proteins.
Vaizdinė užduotis. Kuriose iš šių valstybių galima pamatyti tokius gyvenamuosius namus? Jemene Tanzanijoje Mongolijoje Indonezijoje A B C D 1.
1. 2 Discovering the codon bias 3 Il codice genetico è DEGENERATO.
Discovering the codon bias
DNA/RNA Test.
MAKRLVLFATVVIALVALTVAEGEASRQLQCERELQESSLEACRLVVDQQLAGRLPWSTGLQMRCCQQLRDISAKCRPVAVSQVARQYGQ MAKRLVLFATVVIGLVALTVAEGEASRQLQCERELQESSLEACRLVVDQQLAGRLPWSTGLQMRCCQQLRDISAKCRPVAVSQVARQYGQ.
Kaip parašyti testavimo planą?
Causes of Variation in Substitution Rates
Gene Mutations.
SYSTEM OF PROGRAMMING BUDGET
Smart none of us are as smart as all of us. smart none of us are as smart as all of us.
BTY100-Lec#4.2 DNA to Protein (Central Dogma).
Darbą parengė: Viktorija Drūteikaitė IT2
LIETUVIŲ GENOMAI: PRAEITYJE IR DABAR
SSGG (SWOT): Organizacijos stiprybės ir silpnybės, galimybės ir grėsmės (nustatymas, grupavimas, vertinimas, rezultatas) Pagrindinė literatūra: Lietuvos.
Robert Andruškevič AT27D.   Tai yra operacinė sistema, daugiausia naudojama išmaniuosiuose telefonuose, nors ją galima įdiegti ir kituose mobiliuosiuose.
Algoritmai ir duomenų struktūros (ADS)
3.7 Bioinformatika Bioinformatika tai informacinių technologijų taikymas biologinės informacijos saugojimui, tvarkymui ir analizei (naudojimui). Biologinė.
Šakių raj. Griškabūdžio gimnazija NERINGA STRAVINSKIENĖ
Chapter 21 Nucleic Acids and Protein Synthesis
3.6 Genų identifikacija ir funkcijos nustatymas, genolapiai
It’s Friday! Today’s Warm up!
Ribosomes and Protein Synthesis (Ch 13.2)
Logika a.
DNA Test Review.
Central Dogma.
4.3. Miško medžių genetinės inžinerijos pasiekimai.
Kas yra arduino ? Parengė:Karolis Šumskis ir Mokytoja ekspertė Elena Šišenina.
STRUKTŪRINĖ IR FUNKCINĖ GENOMIKA, PROTEOMIKA IR BIOINFORMATIKA
Programų sistemų inžinerija
INTERAKTYVIŲ UŽDUOČIŲ KŪRIMO PROGRAMA
Šlapimo nelaikymo korekcija: Vilniaus miesto Universitetinės ligoninės patirtis Dr. Gediminas Mečėjus I-ji Lietuvos uroginekologijos draugijos konferencija,
Antrosios kartos interneto technologijos
Operacinė sistema Testas 9 klasė
ara operonas Kitas E. coli operonas, dalyvaujantis cukrų metabolizme yra ara (arabinozės) operonas Jį sudaro: Trys struktūriniai genai, dalyvaujantys.
1. Įvadas Biotechnologijos apibrėžimas. Biotechnologijos samprata.
Daugelio dokumentų sąsaja (angl. Multiple document interface)
Windows Ribbon Framework
Klaviatūra.
Quiz#4 LC710 11/14/11 name___________
Mutations.
Essential Question: How cells make proteins
13.2 Ribosomes and Protein Synthesis
Making Proteins Transcription Translation.
Qiong A. Liu, Michael O. Hengartner  Current Biology 
Advanced challenges in assessing translation efficiency.
CHAPTER 17 FROM GENE TO PROTEIN
Shifty Ciliates  Lawrence A. Klobutcher, Philip J. Farabaugh  Cell 
Structure of PrfA (A) and its target DNA sequences in PrfA-regulated promoters (B). Structure of PrfA (A) and its target DNA sequences in PrfA-regulated.
Danna K Morris, Victoria Lundblad  Current Biology 
Presentation transcript:

4. Miško medžių genetinė inžinerija 4.1. Genetinės inžinerijos samprata (genų identifikacija ir rekombinantinė DNR). 4.2. Genetinės inžinerijos metodai. 4.3. Miško medžių genetinės inžinerijos pasiekimai. 4.4. Genetinės inžinerijos taikymo ypatumai miškų ūkyje.

4.1. Genetinės inžinerijos samprata Genų inžinerija (sin. genetinė modifikacija) tai dirbtinė genų modifikacija ląstelėje ir nelytinio genų perkėlimo metodų naudojimas tikslinei požymių, produktų ir procesų modifikacijai (FAO 2004). Genetinė modifikacija tai tikslingas svetimų genų įterpimas. Genetiškai modifikuotas organizmas (GMO)- tai organizmas į kurio genų visumą (genomą) yra įterptas svetimas genas (ai). a) b) c) d) e) Genetinės modifikacijos principas- svetimų genų įterpimas (a) bakterijos DNR molekulė, (b) bakterijos DNR sukarpoma spec. enzimų pagalba (c) naujas genas (d) naujas genas įstatomas į DNR grandinę (e) genetiškai modifikuota (rekombinuota) DNR molekulė. 4.1. Genetinės inžinerijos samprata (1)

Genomika: genų identifikacija Norinti modifikuoti požymio genetinį sąlygotumą reikia identifikuoti su požymio išraiška susijusius genus. Genomika tai palyginti nauja genetinių tyrimų šaka, kurios pagrindinis tikslas yra identifikuoti genus ir jų funkcijas. Pagrindiniai genų identifikacijos etapai: Požymio ir molekulinio žymes ryšio ir požymių genų lokusų nustatymas Kandidatinių genų identifikacija, DNR sekvenavimas ir genų ekspresijos skirtumai. Genomo sekų analizė ir kodono pirmumo principas.

a) QTL paieška 20% Kai kurie požymį sąlygojantys genai turi didesnę įtaką ar įtakuoja kitų genų veiklą (vadinami kiekybinio požymio lokusais arba QTL). Požymių ir molekulinių žymenų sąsajos tyrimų tikslas rasti žymenis susijusias su šiais genais, galutinis tikslas- rasti pačius genus. ŽymuoM 50% QTL1 Požymio ir žymens sąsaja testuojama per rekombinaciją: lytinų ląstelių formavimo metu iš tėvo ir motinos gautos porinės chromosomos pasikečia dalimis. Galimi 4 genotipai: M-G; M-g; m-G; m-g Požymis kontroliuojami eilės genų, kurių įtaka išreikšta procentais (pavyzdžiui kuo didesnis procentas tuo daugiau medienos) QTL2 15% M m g ŽymuoN 5% G 5% a) žymuo M ir genas G nesusiję nes rekombinacijos metu pateko į skirtingas sankibos grupes b) žymuo m ir genas g yra susiję nes rekombinacijos metu pateko į vieną sankibos grupę 5%

b) Genų paieškos principai Genų ekspresijos tyrimas (skirtingos aplinkos ar skirtingi funkciniai audiniai)  polimorfinių cDNR identifikacija  sekų nustatymas  atitikmenų paieška bibliotekose ar mikro gardelėse  geną žyminčių žymenų kūrimas (EST). Už žiedinių struktūrų brandinimą atsakingų genų paieška atliekama tikrinant genų ekspresiją pumpuro užuomazgos ir vegetatyviniuose audiniuose Sekvenavimas Išreikšta iRNA cDNA DNR microgardelės: hibridizacija su žinomų genų dalimis cDNR cDNR atitinkančių genų paieška bibliotekose Specifinės sekos žyminčios abi geno puses naudojamos kaip žymenys GTATAGGTCTCTGT Žinomų genų dalių DNR gardelė Kandidatinio geno seka

c) Genų paieška DNR sekose Sekmenuotose genomuose galima ieškoti jau žinomų genų atitikmenų naudojantis informatikos priemonėmis. Kodono pirmumo principas taikomas sekvenuotų genomų tolesnėje analizėje. Žinant tam tikra medžio biocheminėje sudėtyje gausaus baltymo pagrindinę amino rūgštį, kompiuterio pagalba galima ieškoti DNR atkarpų, kuriuose vyrauja šią amino rūgštį koduojantis tripletas (kodonas, pvz. CUG). 1,000 2,000 3,000 4,000 2.0 1.5 1.0 0.5 -0.0 For example, a simple method which is used to detect coding regions in some bacteria makes use of the preference for particular codons to encode particular amino acids in these bacteria (for example, over 80% of Leucine residues in E. coli are encoded by the codon CUG, in preference to the codons CUU, CUC and CUA). In organisms where there is a marked codon bias this method can be successful especially for detecting highly expressed genes, by plotting the correspondence between the codon usage in the organism and the various reading frames of the sequence being studied. Legend for the figure above: A) reading frame 1 B) reading frame 2 C) reading frame 3 D) large open reading frame in frame 2 E) In this region of reading frame 2, the agreement between the codon usage in the reading frame and the codon usage in the organism is high as shown by the curve rising high above the baseline. This, together with the long open reading frame, indicates a very likely coding region. Further reading: Staden, R. and McLachlan, A.D. (1982) “Codon preference and its use in identifying protein coding regions in long DNA sequences” Nucleic Acids Res. 10:141-156 Analizės metu, tiksliniam kodonui suteikiamas pirmumas ir pagal kodono pasikartojimo dažnį apskaičiuojant kodono pirmumo rodiklis, kuris identifikuojamas kaip intronas ir baltymą koduojančio geno dalis. Kodono pirmumo rodiklis

Restriktazės Restriktazės tai specialūs baltymai, kurie sukarpo DNR molekulę specifinių DNR nukleotidų sekų radimosi vietose. DNR iš medžio A DNR iš medžio B Cukraus 5 C atomas per fosfatų grupę jungiasi su sekančio nukleotido cukraus 3 C atomu. Žymėjimas 5’ ir 3’ nurodo cukraus C atomus. iRNR “nuskaito” DNR kodą 5 3 kryptimi Būtent restriktazių tikslaus sukarpymo metodo atradimas davė pagrindą rekombinantinės DNR sukūrimui ir genetinei modifikacijai Ta pačia restriktazė sukarpytos 2 skirtingos DNR molekulės gali suformuoti jungtis ir sudaryti naują DNR molekulę. 4.1. Genetinės inžinerijos samprata (3)

Rekombinantinė DNR Įterpiamas naujas genas Rekombinantinė DNR tai dirbtiniu būdu sukurta DNR molekulė, įterpiant naują geną ar jo dalį. Bakterijos DNR (plazmidė), į kurią įterptas naujas genas Bakterijų DNR plazminės ir tikslinis genas sukarpomi tomis pačiomis restriktazėmis. Genas įvedamas į bakterijos plazmidę: geno ir bakterijos plazmidės DNR atkarpų galai atitinka vienas kito jungčiai ir genas inkorporuojamas į bakterijos plazmidę. Užkrėtus augalo ląsteles, bakterijos plazmidė migruoja į augalo ląsteles ir įsiterpia į jų DNR tuo pačiu įvesdama naują geną. 4.1. Genetinės inžinerijos samprata (2)