המשך שיעור שעבר בנושא מוטציות : נחזור לדבר על שמרים לטובת חלק זה - איך בעזרת נוכחות מוטציות אנו למדים על יחסים בין גנים או סוגי אנטרקציה בין גנים נחזור לדבר על שמרים לטובת חלק זה - Synthetic lethality שני גנים הינם בעלי אינטרקציה של סינטטיק ליטליות רק כאשר מוטציה בשני הגנים בו זמנית מובילה למוות התא\האורגניזם. מוטציה רק באחד מהגנים אינה משפיעה על חיות התא
כחלק מעבודת המאסטר שלך במעבדה, החלטת לבצע סריקה לאיתור גנים שהינם Synthetic lethality עם הגן cin1 אותו אתה חוקר במעבדה . בתרשים מוצגות מושבות שמרים שהם כמה מהתוצאות שקיבלת מהסריקה הכללית. הערכים המספריים מציינים את היחס בין גודל המושבה של כל אחד מהמוטנטים הבודדים והכפולים בהשוואה לזן הWT . מי מבינהם מראה אינטרקציה של Synthetic lethality ? WT 1 0.9 0.5 0.5 cin1 +Mutant B Mutant B cin1 CIN1 0.8 0.4 0.3 cin1 +Mutant C Mutant C cin1 0.82 0.75 cin1 +Mutant F Mutant F cin1 1 cin1 +Mutant A Mutant A cin1
Complementation groups קומפלמנטציה מתארת מצב שבו הכלאה בין שני זנים בעלי פנוטיפ מוטנטי זהה, השונה מהפנוטיפ של זן הבר (פנוטיפ נורמלי), נותנת צאצאים בעלי פנוטיפ של זן הבר. הכלאה של כל זן בתוך עצמו, תיתן תמיד את הפנוטיפ המוטנטי, משום שהזנים הם הומוזיגוטים לגן מוטנטי רצסיבי. כאשר מתקבלת קומפלימנטציה בהכלאה של שני זנים, משמעות הדבר הוא שהמוטציה בכל אחד מהזנים נמצאת במקום (לוקוס) שונה בגנום של האורגניזם, ז"א בגן אחר. Mutagenesis Plate to select for phenotype of interest
are mutated in the same gene Same complementation group Complementation groups First, we need to catalogue our mutants to complementation groups Mutant#1 Mutant#2 Diploid x x x GENE1 GENE1 GENE1 x Mate GENE1 Diploid still shows mutant phenotype Mutant#1 and Mutant#2 are mutated in the same gene Same complementation group
are mutated in different genes Different complementation groups Mutant#3 Mutant#4 Diploid GENE10 GENE9 x x x GENE10 GENE9 Mate GENE9 GENE10 Diploid dont show mutanbt phenotype Mutant#3 and Mutant#4 are mutated in different genes Different complementation groups
שאלה ממבחן 2014 תאי שמר יוצרים בדרך כלל מושבות לבנות. כחלק מפרויקט במעבדה, סטודנט מצא מספר מושבות מוטנטיות אדומות. הוא הכליא את המושבות האדומות זו עם זו ועם זן הבר הלבן (WT). לאחר מכן אפשר הסטודנט לזנים הדיפלואידים לעבור מיוזה, ופתח כל טטרדה תחת המקרוסקופ, באופן שאפשר לכל אחת מארבעת הספורות בכל טטרדה לגדול באופן עצמאי וליצור מושבה. לאחר מכן בדק הסטודנט את התוצאות שהתקבלו מ-100 טטרדות (לא מסודרות). W -מושבה לבנה, R- מושבה אדומה. הכלאה 4 : מוטנט 1x מוטנט 2: הדיפלואיד אדום וכל הטטרדות הינן W0:R4 (בכל אסקוס ארבעת הספורות הינן אדומות) הכלאה 3 : מוטנט 2WTx : הדיפלואיד לבן וכל הטטרדות הינן W2:R2 (בכל אסקוס התקבלו שתי ספורות מכל צבע). הכלאה 2 : מוטנט1 WTx: הדיפלואיד לבן וכל הטטרדות הינן W2:R2 (בכל אסקוס התקבלו שתי ספורות מכל צבע). הכלאה 1 : WT WT x : הדיפלואיד לבן וכל הטטרדות הינן W4:R0 (בכל אסקוס ארבעת הספורות הינן לבנות) ספורה צבע A R B C D ספורה צבע A W B C R D ספורה צבע A W B C D ספורה צבע A W B C R D הכלאה 5 : מוטנט1 x מוטנט 3 הדיפלואיד לבן ומתקבלים: 88 טטרדות הינן W0:R4 2 טטרדות הינן W2:R2 10 טטרדות הינן W1:R3 ספורה צבע A W B R C D ספורה צבע A W B C R D ספורה צבע A R B C D על סמך הנתונים המוצגים בשאלה זו, קבע אם ההצהרות הבאות הינן א.נכון, ב.לא נכון, ג.לא ניתן לדעת. הסבר בקצרה (שורה אחת). א. המוטנטים 1,2,3 הינם דומיננטים. ג. מוטנט 1 ומוטנט 3 הינם אללים של אותו גן. ד. מוטנט 1 אחוז למוטנט 3. ב. מוטנט 1 ומוטנט 2 הינם אללים של אותו גן.
ה. בהכלאה 5 אילו מבין סוגי הטטרדות הבאות הינן PDT : הכלאה 5 : מוטנט1 x מוטנט 3 הדיפלואיד לבן ומתקבלים: 88 טטרדות הינן W0:R4 2 טטרדות הינן W2:R2 10 טטרדות הינן W1:R3 ספורה צבע A W B R C D ספורה צבע A W B C R D AbxaB ספורה צבע A R B C D גנוטיפ : _____ _____ ה. בהכלאה 5 אילו מבין סוגי הטטרדות הבאות הינן PDT : W4:R0 W2:R2 W0:R4 W1:R3 W3:R1 aB Ab ו. בהכלאה 5 אילו מבין סוגי הטטרדות הבאות הינן NPD : W4:R0 W2:R2 W0:R4 W1:R3 W3:R1 גנוטיפ : _____ _____ ab AB ז. בהכלאה 5 אילו מבין סוגי הטטרדות הבאות הינן TT : W4:R0 W2:R2 W0:R4 W1:R3 W3:R1 aB ab AB Ab גנוטיפ : _____ _____
תזכורת מהקורס של ביוכימיה בסיסית – הדוגמה המרכזית של ביולוגיה Sense (Gene) Anti-sense Anti- sense
א. מצא את מסגרת הקריאה הארוכה ביותר המצויה ברצף זה 5’ CTAGAAGATCTCGGGCAGCCCGCACTTGCCAATATCCGCGTAAGGCGACAAC 3’ GATCTTCTAGAGCCCGTCGGGCGTGAACGGTTATAGGCGCATTCCGCTGTTG CCTGCTGAATAATTCACCGA CAT ATATGCAGAGATAAGCGAACCCAGGCTT GGACGACTTATTAAGTGGCT GTA TATACGTCTCT ATT CGCTTGGGTCCGAA GGACTTTTGTGGATCAGAGCCAACCTGGTCAGTGTCTCCGAGCA 3’ CC TGAAAACACCTAGTCTCGGTTGGACCAGTCACAGAGGCTCGT 5’ לפניכם רצף דנ"א א. מצא את מסגרת הקריאה הארוכה ביותר המצויה ברצף זה ב.ציין מהו גדיל ה Sense ומהו גדיל ה Anti sense ג.כתוב את רצף הmRNA ואת רצף החלבון המתקבל STOP ATG - CAG - AGA - TAA Met - Gln - Arg - stop
5’ ATG-TCG-GTG-AAT-TAT-TCA-GCA-GGG-TTG-TCG-CCT-TAC-GCG-GAT-ATT- 5’ CTAGAAGATCTCGGGCAGCCCGCACTTGCCAATATCCGCGTAAGGCGACAAC 3’ GATCTTCTAGAGCCCGTCGGGCGTGAACGGTTATAGGCGCATTCCGCTGTTG CCTGCTGAATAATTCACCGA CAT ATATGCAGAGATAAGCGAACCCAGGCTT GGACGACTTATTAAGTGGCT GTA TATACGTCTCT ATT CGCTTGGGTCCGAA GGACTTTTGTGGATCAGAGCCAACCTGGTCAGTGTCTCCGAGCA 3’ CC TGAAAACACCTAGTCTCGGTTGGACCAGTCACAGAGGCTCGT 5’ STOP DNA-SENSE 5’ ATG-TCG-GTG-AAT-TAT-TCA-GCA-GGG-TTG-TCG-CCT-TAC-GCG-GAT-ATT- GGC-AAG-TGC-GGG-CTG-CCC-GAG-ATC-TTC-TAG 3’ mRNA 5’ AUG-UCG-GUG-AAU-UAU-UCA-GCA-GGG-UUG-UCG-CCU-UAC-GCG-GAU- AUU- GGC-AAG-UGC-GGG-CUG-CCC-GAG-AUC-UUC-UAG 3’
MSVNYSAGLSPYADKGKCGLPEIF mRNA 5’ AUG-UCG-GUG-AAU-UAU-UCA-GCA-GGG-UUG-UCG-CCU-UAC-GCG-GAU- AUU- GGC-AAG-UGC-GGG-CUG-CCC-GAG-AUC-UUC-UAG 3’ PROTEIN N- MSVNYSAGLSPYADKGKCGLPEIF - C
מה יקרה לחלבון בעקבות המוטציה הבאה: 5’ CTAGAAGATCTCGGGCAGCCCGCACTTGCCAATATCCGCGTAAGGCGACAAC 3’ GATCTTCTAGAGCCCGTCGGGCGTGAACGGTTATAGGCGCATTCCGCTGTTG CCTGCTGAATAATTCACCGA CAT ATATGCAGAGATAAGCGAACCCAGGCTT GGACGACTTATTAAGTGGCT GTA TATACGTCTCT ATT CGCTTGGGTCCGAA GGACTTTTGTGGATCAGAGCCAACCTGGTCAGTGTCTCCGAGCA 3’ CC TGAAAACACCTAGTCTCGGTTGGACCAGTCACAGAGGCTCGT 5’ T A מה יקרה לחלבון בעקבות המוטציה הבאה: א.נוקלאוטידים AוT המסומנים יהפכו ל Tו A בהתאם? יווצר ה STOP CODON TAA:
אם נתון שאתם באמצעה של מסגרת קריאה 5’ CTAGAAGATCTCGGGCAGCCCGCACTTGCCAATATCCGCGTAAGGCGACAAC 3’ GATCTTCTAGAGCCCGTCGGGCGTGAACGGTTATAGGCGCATTCCGCTGTTG CCTGCTGAATAATTCACCGA CAT ATATGCAGAGATAAGCGAACCCAGGCTT GGACGACTTATTAAGTGGCT GTA TATACGTCTCT ATT CGCTTGGGTCCGAA GGACTTTTGTGGATCAGAGCCAACCTGGTCAGTGTCTCCGAGCA 3’ CC TGAAAACACCTAGTCTCGGTTGGACCAGTCACAGAGGCTCGT 5’
חוקי Wobble טבלת חוקי :Wobble משמעות: הקוד הגנטי, וגם חוקי Wobble, מותאמים אבולוציונית למוטציות transition, שהן המוטציות היותר נפוצות!
שאלה: איזה אנטיקודון ניתן להציע עבור tRNA הנושא איזו-לאוצין? האם יש מספר אפשרויות? UAG UAI UAA UAG UAI UAU UAI אנטי- קודונים GCAUI U or C G U A or G U,C or A AUU AUA AUC קודונים תשובה: הקודונים של איזולאוצין הם – AUU, AUC ו-AUA. אנטיקודונים: UAA – מתאים ל-AUU בלבד. UAG – מתאים ל-AUU ו-AUC. UAI – מתאים לשלושתם! ל- AUU, AUC ו-AUA UAU – מתאים ל-AUA אבל גם ל-AUG שהוא קודון למתיונין, כך שהוא עלול להכניס איזולאוצין במקום מתיונין. (ואכן – אנטי קודון זה הוא יחסית נדיר בהרבה אורגניזמים)
שאלה: איזה אנטיקודון ניתן להציע עבור tRNA הנושא איזו-לאוצין? האם יש מספר אפשרויות? UAG UAI UAA UAG UAI UAU UAI אנטי- קודונים GCAUI U or C G U A or G U,C or A AUU AUA AUC קודונים תשובה: הקודונים של איזולאוצין הם – AUU, AUC ו-AUA. אנטיקודונים: UAA – מתאים ל-AUU בלבד. UAG – מתאים ל-AUU ו-AUC. UAI – מתאים לשלושתם! ל- AUU, AUC ו-AUA UAU – מתאים ל-AUA אבל גם ל-AUG שהוא קודון למתיונין, כך שהוא עלול להכניס איזולאוצין במקום מתיונין. (ואכן – אנטי קודון זה הוא יחסית נדיר בהרבה אורגניזמים)