ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО Кафедра пропедевтики

ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО Кафедра пропедевтики дитячих хвороб ІНСТИТУТ СПАДКОВОЇ ПАТОЛОГІЇ АМН УКРАЇНИ АКОПЯН ГАЯНЕ РУБЕНІВНА МОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ СПАДКОВОСТІ ЛЮДИНИ. ГЕННІ МУТАЦІЇ

МОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ СПАДКОВОСТІ ЛЮДИНИ

ДНК РНК

ВІДМІННОСТІ МІЖ ДНК ТА РНК l КІЛЬКІСТЬ ЛАНЦЮГІВ l ДВОЛАНЦЮГОВІСТЬ СТРУКТУРИ ДНК l ОДНОЛАНЦЮГОВІСТЬ l СТРУКТУРИ РНК СКЛАД АЗОТИСТИХ ОСНОВ l ВІДСУТНІСТЬ l УРАЦИЛУ У СКЛАДІ ДНК ТИМІНУ У СКЛАДІ РНК СКЛАД ЦУКРІВ l ВМІСТ ДЕЗОКСИРИБОЗИ У СКЛАДІ ДНК l ВМІСТ РИБОЗИ У СКЛАДІ РНК

ЦУКРИ ДЕЗОКСИРИБОЗА ДНК РИБОЗА РНК

АЗОТИСТІ ОСНОВИ ДНК ПУРИНИ АДЕНІН ГУАНІН ПІРИМІДИНИ ТИМІН ЦИТОЗИН

ФОРМУВАННЯ ПАР АЗОТИСТИХ ОСНОВ ЗА ПРИНЦИПОМ КОМПЛЕМЕНТАРНОСТІ АДЕНІН – ТИМІН (АТ – ПАРА) ГУАНІН – ЦИТОЗИН (ГЦ – ПАРА)

ФУНКЦІЇ ДВОЛАНЦЮГОВОЇ СТРУКТУРИ ДНК 3’– 5’ Т Ц Г Т А Т Ц А Г 5’– 3’ 3’– 5’ А–Т Г–Ц Ц–Г А–Т Т–А А–Т Г–Ц Т–А Ц–Г ФУНКЦІЇ ЛАНЦЮГІВ: 5’– 3’ СЕНС-ЛАНЦЮГ (5’– 3’) – КОДУЄ А Г Ц А Т А Г Т Ц СТРУКТУРУ БІЛКА АНТИСЕНС-ЛАНЦЮГ (3’– 5’)– ВІДТВОРЮЄ СЕНС-ЛАНЦЮГ ПІСЛЯ РЕПЛІКАЦІЇ ДВОЛАНЦЮГОВІСТЬ СТРУКТУРИ ДНК Є ПІДСТАВОЮ ДЛЯ ЕФЕКТИВНОЇ РЕПАРАЦІЇ НКУКЛЕОТИДІВ У СКЛАДІ ЛАНЦЮГІВ

ПІРИМІДИНИ NH 2 у 4’ положенні CH 3 у 5’ положенні УРАЦИЛ ТИМІН (5 -МЕТИЛУРАЦИЛ) ЦИТОЗИН

ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦИТОЗИНУ У 5 -МЕТИЛЦИТОЗИН (РОЛЬ У РЕПРЕСІЇ ГЕНІВ) NH 2 – у 4’ положенні ЦИТОЗИН NH 2 – у 4’ положенні CH 3 – у 5’ положенні 5 -МЕТИЛЦИТОЗИН

ДЕЗАМІНУВАННЯ ЦИТОЗИНУ ВЕДЕ ДО УТВОРЕННЯ УРАЦИЛУ ЦИТОЗИН УРАЦИЛ ВТРАТА NH 2 у 4’ положенні КОМПЛЕМЕНТАРНИЙ ДО ГУАНІНУ ГЦ – ПАРА КОМПЛЕМЕНТАРНИЙ ДО АДЕНІНУ АТ – ПАРА

ДЕЗАМІНУВАННЯ 5 -МЕТИЛЦИТОЗИНУ ВЕДЕ ДО УТВОРЕННЯ ТИМІНУ 5 -МЕТИЛЦИТОЗИН ТИМІН ВТРАТА NH 2 у 4’ положенні КОМПЛЕМЕНТАРНИЙ ДО ГУАНІНУ ГЦ – ПАРА КОМПЛЕМЕНТАРНИЙ ДО АДЕНІНУ АТ – ПАРА

НАСЛІДКИ ДЕЗАМІНУВАННЯ ЦИТОЗИНУ ТА 5 -МЕТИЛЦИТОЗИНУ l ЦИТОЗИН (5 -МЕТИЛЦИТОЗИН) ЗАБЕЗПЕЧУЄ ( НАЯВНІСТЬ ГЦ–ПАРИ У СКЛАДІ ДНК l ДЕЗАМІНУВАННЯ ЦИТОЗИНУ ТА 5 -МЦ З УТВОРЕННЯМ УРАЦИЛУ АБО ТИМІНУ ЗАГРОЖУЄ ЗАМІНОЮ ГЦ–ПАРИ НА АТ–ПАРУ l ПОЯВА АТ–ПАРИ ВЕДЕ ДО ЗМІНИ ГЕНЕТИЧНОГО КОДУ І ЗАМІНИ АМІНОКИСЛОТИ В СТРУКТУРІ ПОЛІПЕПТИДУ

РЕПАРАЦІЯ ДЕЗАМІНУВАННЯ ЦИТОЗИНУ

РЕПАРАЦІЯ ТИМІНОВИХ ДИМЕРІВ

ГЕНОМ ЛЮДИНИ РОЗШИФРОВАНО (1994 – 2003, HUMAN GENOME PROJECT) l l l 70% ДНК – УНІКАЛЬНІ ГЕНИ – 30– 40 000 (15 000 – 45 000 ПАР АЗОТИСТИХ ОСНОВ АБО 15– 45 КБ) 30% ДНК – ДНК З ЧАСТИМИ ПОВТОРАМИ l ТАНДЕМНІ ПОВТОРИ l МІНІСАТЕЛІТИ – КОРОТКІ ПОВТОРИ ДО 1000 ПАР (1 КІЛОБАЗ) l МІКРОСАТЕЛІТИ – ДЕСЯТКИ ТИСЯЧ ПАР ОСНОВ l МАКРОСАТЕЛІТИ – МІЛЛІОНИ ПАР ОСНОВ (МЕГАБАЗИ ДНК) l ПРОМІЖНІ РОЗСІЯНІ ПОВТОРИ l Alu – 6% – ПОРЯД З АКТИВНИМИ ГЕНАМИ l Kpn – ПОРЯД З НЕАКТИВНИМИ ГЕНАМИ 1, 1 – 1, 4 млн ОДНОНУКЛЕОТИДНИХ ПОЛІМОРФІЗМІВ (SNPs)

БУДОВА ГЕНА

СПЛАЙСИНГ – ВИДАЛЕННЯ ІНТРОНІВ

СИНТЕЗ БІЛКА (ТРАНСЛЯЦІЯ)

В ГЕНОМІ ЕКСПРЕСУЄТЬСЯ ДО 20% ГЕНІВ l 90% АКТИВНОСТІ ГЕНІВ – “ГЕНИ ДОМАШНЬОГО ГОСПОДАРСТВА” (МЕТАБОЛІЧНІ ПРОЦЕСИ, МІЖКЛІТИННІ КОНТАКТИ) l 10% – СПЕЦІАЛІЗОВАНІ ГЕНИ, ЯКІ ВІДПОВІДАЮТЬ ЗА ПРОДУКЦІЮ ТКАНИНОСПЕЦИФІЧНИХ БІЛКІВ В ДИФЕРЕНЦІЙОВАНИХ КЛІТИНАХ

ГЕНИ ЛЮДИНИ l УНІКАЛЬНІ КОПІЇ (ПЕРЕВАЖНА БІЛЬШІСТЬ) l МНОЖИННІ КОПІЇ – ГЕНИ РИБОСОМАЛЬНИХ І ТРАНСПОРТНИХ РНК ГЕННІ АЛЕЛІ l НОРМАЛЬНІ (ДИКОГО ТИПУ) l МУТАНТНІ

МУТАЦІЯ – БУДЬ-ЯКА ЗМІНА В НУКЛЕОТИДНІЙ ПОСЛІДОВНОСТІ ДНК НЕЗАЛЕЖНО ВІД ЛОКАЛІЗАЦІЇ ТА ВПЛИВУ НА ЖИТТЄЗДАТНІСТЬ ОСОБИН

ТИПИ ГЕННИХ МУТАЦІЙ l ТОЧКОВІ ЗАМІНИ НУКЛЕОТИДІВ – МУТАЦІЇ ІЗ ЗБЕРЕЖЕННЯМ БАЛАНСУ ДНК ГЕНОМУ l МУТАЦІЇ ІЗ ЗМІНОЮ ФРАГМЕНТУ ДНК: БАЛАНС ДНК ГЕНОМУ (КІЛЬКІСТЬ НУКЛЕОТИДІВ) Є ЗМІНЕНИЙ

ТОЧКОВІ ЗАМІНИ НУКЛЕОТИДІВ БАЛАНС ДНК ГЕНОМУ ЗБЕРЕЖЕНИЙ l НЕЙТРАЛЬНІ ЗАМІНИ l МІССЕНС МУТАЦІЇ l НОНСЕНС МУТАЦІЇ

НЕЙТРАЛЬНА ЗАМІНА (25%) АМІНОКИСЛОТНА СТРУКТУРА ПОЛІПЕПТИДУ НЕ ЗМІНЕНА ДНК АМІНОКИСЛОТИ НОРМА CAA-TTC-CGA VAL-LYS-ALA МУТАЦІЯ CAA-TTT-CGA VAL-LYS-ALA SNP –ВАРІАНТИ ПОЛІМОРФІЗМУ: ЧЕРЕЗ КОЖНІ 1000 ПАР НУКЛЕОТИДІВ, ЧАСТО В РЕГУЛЯТОРНИХ ДІЛЯНКАХ ГЕНІВ

МІССЕНС МУТАЦІЯ (70%) ЗАМІНА АМІНОКИСЛОТИ В ПОЛІПЕПТИДІ ЧЕРЕЗ УТВОРЕННЯ НОВОГО КОДОНУ ДНК НОРМА АМІНОКИСЛОТИ CAA-TTC-CGA VAL-LYS-ALA МУТАЦІЯ CAA-СTС-CGA VAL-GLU-ALA

НОНСЕНС МУТАЦІЯ (5%) ФОРМУВАННЯ ВКОРОЧЕНОГО ПОЛІПЕПТИДУ ЧЕРЕЗ УТВОРЕННЯ СТОП-КОДОНУ ТА ПЕРЕДЧАСНЕ ЗАВЕРШЕННЯ ТРАНСЛЯЦІЇ ДНК РНК АМІНОКИСЛОТИ CAA-TTC-CGA GUU-AAG-GCU VAL-LYS-ALA CAA-ATС-CGA GUU-UAG-GCU VAL-STOP

ТОЧКОВІ ЗАМІНИ НУКЛЕОТИДІВ ВИНИКАЮТЬ ПІД ЧАС РЕПЛІКАЦІЇ l 25% – ДЕЗАМІНУВАННЯ ЦИТОЗИНУ l 50% – ДЕЗАМІНУВАННЯ 5 -МЕТИЛЦИТОЗИНУ l 25% – ВИПАДКОВІ ЗАМІНИ

МУТАЦІЇ ІЗ ЗМІНОЮ БАЛАНСУ ДНК ГЕНОМУ l ДЕЛЕЦІЇ – ВІДСУТНІСТЬ ФРАГМЕНТА ДНК РІЗНОЇ ДОВЖИНИ l ДУПЛІКАЦІЇ – ПОДВОЄННЯ ФРАГМЕНТА ДНК l ІНСЕРЦІЇ – ВСТАВКА ФРАГМЕНТА ДНК l ТРАНСЛОКАЦІЇ – ПЕРЕМІЩЕННЯ ФРАГМЕНТУ ДНК МІЖ АЛЕЛЬНИМИ АБО НЕАЛЕЛЬНИМИ ГЕНАМИ l “ДИНАМІЧНІ МУТАЦІЇ” – ЗБІЛЬШЕННЯ ЧИСЛА ТРИПЛЕТІВ CGG, CTG, CAG >50

ЗСУВ РАМКИ ЗЧИТУВАННЯ (ВПРАВО) ДНК НОРМА АМІНОКИСЛОТИ CAA-TTC-CGA VAL-LYS-ALA ВТРАТА Т CAA-TC-CGACGA ДЕЛЕЦІЯ CAA-TСC-GA VAL-ARG-LEU

ЗСУВ РАМКИ ЗЧИТУВАННЯ (ВЛІВО) ДНК НОРМА CAA-TTC-CGA АМІНОКИСЛОТИ VAL-LYS-ALA ВСТАВКА Т CAA-Т-TTC-CGACGA ІНСЕРЦІЯ CAA-TTT-CCG-A VAL-LYS-GLY-CYS

МУТАЦІЇ ІЗ ЗМІНОЮ БАЛАНСУ ДНК l НЕРІВНИЙ КРОСИНГОВЕР АБО РЕКОМБІНАЦІЯ (В МЕЙОЗІ) l ЕКСПАНСІЯ ТРИПЛЕТІВ (В МЕЙОЗІ) l АНОМАЛЬНИЙ СПЛАЙСИНГ – ВТРАТА НУКЛЕОТИДІВ ЧЕРЕЗ ВИДАЛЕННЯ ЕКЗОНІВ АБО ЗБЕРЕЖЕННЯ ІНТРОНІВ (В СОМАТИЧНИХ КЛІТИНАХ) l ПОРУШЕННЯ РЕПАРАЦІЇ – ВТРАТА НУКЛЕОТИДІВ ЧЕРЕЗ ХРОМОСОМНУ ЛАМКІСТЬ (В СОМАТИЧНИХ КЛІТИНАХ)

МОЛЕКУЛЯРНО – ГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ l l ВИДІЛЕННЯ ДНК ПОЛІМЕРАЗНА ЛАНЦЮГОВА РЕАКЦІЯ (ПЛР) ДІЛЯНКА ВІРОГІДНОЇ МУТАЦІЇ ПРАЙМЕР 5’-CAGATAGTCACTCCGTTTACAA ____ TTACCTGTTTGGCATTCAAA-3’ АМПЛІФІКАЦІЯ ФРАГМЕНТА ДНК ________ ________ ЗАБАРВЛЕННЯ ДНК БРОМІСТИМ ЕТИДІЄМ l ЕЛЕКТРОФОРЕЗ l ____

ГОМОЗИГОТНЕ ТА ГЕТЕРОЗИГОТНЕ НОСІЙСТВО МУТАЦІЇ F 508 del ГЕНА ТРБМ (МУКОВІСЦИДОЗ) F 508 del/N F 508 del/N

ГЕТЕРОЗИГОТНЕ НОСІЙСВО МУТАЦІЇ CFTR dele 2, 3 (21 kb) ГЕНА ТРБМ (МУКОВІСЦИДОЗ) 308 bp 207 bp

МУТАЦІЇ G 551 D ТА R 553 X ГЕНА ТРБМ (МУКОВІСЦИДОЗ) 239 bp 186 bp 425 bp

ГОМОЗИГОТНЕ ТА ГЕТЕРОЗИГОТНЕ НОСІЙСТВО МУТАЦІЇ 657 del 5 ГЕНА NBS 1 (СИНДРОМ НІЙМЕГЕН) 657 del 5/ 657 del 5 N/N 657 del 5/N

ГЕТЕРОЗИГОТНЕ НОСІЙСТВО МУТАЦІЙ ГЕНА АТМ (АТАКСІЯ–ТЕЛЕАНГІЕКТАЗІЯ) 5932 G T N/N 6095 G A

Дякуємо за увагу!