Transcript Document 7282175

OLIKA TYPER AV GENOM
Biomedicinska analytikerprogrammet, T3 Ht-11
Karolinska Institutet
Annica Nordvall Bodell
Kunskapsmål för detta avsnitt
Från kursplan:
• beskriva och jämföra uppbyggnad, struktur och
innehåll i eukaryota och prokaryota genom samt
utförligt förklara principerna för genexpression och dess reglering.
Lite mer utförligt:
•Hur eukaryota (ffa humana genomet) och prokaryota
genom är organiserade
•Storlek, packning, genantal
•Andel genomen som är gener respektive kodande
•Vilka typer av sekvenser som ingår i genomen
•Mitokondriegenomets organisation
•Extrakromosomalt DNA i prokaryoter, organisation
och funktion
•Kunna ge exempel på hur virusgenom kan se ut
Skillnader och likheter i genom?
Makrofag som angriper E. coli bakterier
HIV infekterad cell
newswire.rockefeller.edu/upload/me
dia/021607b
library.thinkquest.org/3564/cell751.gif
Eukaryoter, prokaryoter,
virus
virus
http://www.pc.maricopa.edu/Biology/rcotter/BIO%20205/LessonBuilders/Chapter%201%20LB/EukProVirus.jpg
Storlek
på olika
genom
Virus
(3x103-8x105 bp)
The Cell 5.1
Eukaryoter - kärn-genomet
•
•
•
•
Diploida
Minst två linjära kromosomer
10 Mb-100 000Mb
Stora genom har stor andel repetitiva
sekvenser
Kromatin i kärnan
The Cell 5.14
Packning i eukaryoter
Videolänk
Nukleosomstruktur
The Cell 5.13
Metafaskromosomer
The Cell 5.17
Metafaskromosomer –
Telomerstruktur
Humana karyotypen
The Cell fig 5.29
Innehåll i det humana genomet
Videolänk –
Kromosom 11
Olika typer av gener
• Man kan skilja på gener som ger upphov till funktionellt RNA
(RNA gener) och gener som ger upphov till proteiner
• Det finns ett begränsat antal olika RNA gener, men de finns
i många kopior
• Det finns ca 22 000 olika proteinkodande gener i humana
genomet, men de finns oftast endast i en upplaga
• Storleken på gener varierar mellan 60 bp till 2400 kb
• Antal uttryckta gener i somatiska celler från högre
eukaryoter uppskattas till 10 000-20 000
Genfamiljer
Besläktade proteinkodande gener
Identiska rRNA gener
nitro.biosci.arizona.edu/courses/EEB600A-2003/lectures/lecture25/figs/Fig14_10.gif
http://nitro.biosci.arizona.edu/courses/EEB600A-2003/lectures/lecture25/figs/rRNA.jpg
Gemensamma gener
Schimpans-genomet och
det humana genomet är till
mer än 98% lika
Genomes 2
Repetitivt DNA
• En stor andel av genomet i högre eukaryoter består av
olika typer av repetitivt DNA
• Kan delas in i
– Samlade repetitiva sekvenser (satellit DNA)
ofta korta sekvenser som upprepas efter varandra i stort antal
innehåller ej gener
– Spridda repetitiva sekvenser
längre sekvenser som ligger spridda inom och mellan
kromosomer
vissa innehåller gener, många dock icke funktionella
vissa kan förflytta sig genom transposition (=transposoner)
Satellite DNA
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/picrender.fcgi?book=hmg&part=A642&blobname=ch7f15.jpg
Retrotransposoner
Genomes 2 (The Cell 5.8)
DNA transposoner
Genomes 2
Exempel på repetitiva
sekvenser
http://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00418723.pdf
Repetitiva sekvenser kan användas
för ”DNA fingerprinting”
Mitokondriegenomet
Human Molecular
Genetics
Prokaryota genom
• Ofta en cirkulär kromosom
(finns bakterier
med flera cirkulära kromosomer resp. linjära kromosomer)
•
•
•
•
•
0,6-30 Mb
80-90% kodande
Inga introner
Många gener i operon
Oftast få repetitiva sekvenser
Karta E.coli
kromosomen
BacMap: Bacterial Genome Atlas
Packning i prokaryoter
Genomes 2
Supercoiled struktur
Genomes 2
Extrakromosomalt DNA hos
prokaryoter
Genomes 2
Virusgenom
• Består av antingen DNA eller RNA
• Mycket tätt packat i kapsiden
• Sekvensen utnyttjas ofta mycket
effektivt (tex överlappande gener)
• Genorganisation och funktion ofta
anpassade till värdcellen
Virusgenom
Ex virusgenom
library.thinkquest.org/.
../images/virus.jpg
news.bbc.co.uk/.../ images/_891580_aids
Plant virus
www.bioinvision.dk/ plantvir2-2.gif
HIV genomet
ex på genorganisation