גנטיקה קלינית

סיכום שיעור 2

Oritkharmach

Oritkharmach

פרטי הסיכום

קורס: גנטיקה קלינית

מספר השיעור: 2

סיכום השיעור

הסיכום: גנטיקה קלינית שיעור 2(10.1.21)
פרויקט הגנום האנושי, ריצוף של גינום האנושי תרם להבנה של מבנה ובקרת הגנים, להבנת השונות הגנטית באוכלוסיות שונות, להתפתחות של רפואה גנומית, להבנה שיש קשר בין גנים להשפעות הסביבה.
ראינו כמה דוגמאות לרפואה גנומית כמו ייעוץ גנטי שיכול למנוע התפתחות של סרטן שד( מוטציה בגן BRACA), יעוץ גניקולוגי (בדיקת סיסי שיליה בשלב מאוד מוקדם לגילוי המומים בעובר), המטולוגיה (מיפוי של אנטיקואגולנטים), ביטוי גנטי לקביעת הפרוגנוזה של טיפול בסרטן, יעוץ גנטי לקיום גן APOE לאלצהיימר וכד’.
רוב המחלות המורשות הן תוצר של גנטיקה והסביבה. לדוגמא הפרעות גנטיות כתוצאה משינוי כרומוזומלי (סינדרום דאון), הפרעות גנטיות ברמת שינוי בגן יחיד (CF), מחלות מולטיפקטוריאליות כתוצאה מגנים וגם השפעות הסביבה (אלצהיימר, סוכרת סוג 2)
פרויקט הגנום האנושי תרם להבנת החומר התורשתי, אופן האריזה בגרעין, אופן העברה מתא לתא במהלך חלוקת התא ואופן ההורשה מדור לדור.
דנ”א הגנומי מקודד ל 20,000 עד 50,000 גנים, דנ”א מאורגן בכרומוזומים בצורת מקלות המצויים בגרעין, לכל מין יש קריוטיפ יחודי במספר כרומוזומים שלו. גנים מסודרים באופן ליניארי לאורך הכרומוזום, לכל גן יש מיקום יחודי הקרוי לוקוס.
ישנם 46 כרומוזומים בתאים סומטיים (22 זוגות אוטוזומליים) וזוג כרומוזומי מין XY.
דנ”א מיטוכונדריאלי:
בתאי אדם יש אלפים של מיטוכונדריות, ובכל אחת יש כרומוזום מיטוכונדריאלי באורך של 16 KB והוא מקודד ל37 גנים. תוצרי הגנים המיטוכונדריאליים לרוב פעילים בתוך מיטוכונדריה אבל גם עוברים אינטרקציה עם חלבונים המקודדים בגרעין. מוטציות בגנים מיטוכונדריאליים יכולות ליצור מחלות מורשות מהאם.
למדנו על אירגון של כרומוזום אנושי: לדנ”א יש מבנה של דאבל הליקס, הוא מתכווץ לסליל המעטוף בהסטונים הנקרא נוקלאוזום, המבנה הזה עובר עוד התכווצויות עד שמתקבל דנ”א חוטי.את הדנ”א ניתן לחתוך לפרגמנטים ולרצף אותם.
כתוצאה מריצוף של הגנום נמצא כי דנ”א מכיל 6 מיליארד בסיסים. הגנום מורכב מגנים המקודדים לחלבונים, גנים המקודדים למולקולות רנ”א רגולטוריות , ויש גם הרבה אזורים של דנ”א שלא מקודדים (המיועדים לרגולציה ויצוב).גנים ממוקמים לאורך הגנום וגם בקבוצות (קלסטרים). גם כן יצרו reference sequence מריצוף של דנ”א מ5 בני אדם.
ראינו שני סרטונים על ריצוף הגנום
ראינו קריוטיפ כרומוזומים האנושי: ישנם 23 זוגות כרומוזומים המסודרים לפי אורך וממוספרים מ1(הכי ארוך) עד 23. ראינו עקומה של גודל הכרומוזומים ביחס למספר הגנים.
ראינו דוגמא למבנה של כמה גנים כמו בטא גלובין המכיל 3 אקסונים, גן BRCA המכיל 24 אקסונים וגן MYHT המכיל 40 אקסונים. כתוצאה ממורכבות המבנה של הגנים יש מקום להרבה מוטציות שיכולות ליצור מחלות.
חזרה על ביולוגיה מולקולרית
הדוגמה הקלאסית: דנ”א -> רנ”א -> חלבון.
דנ”א: חד גדילי או דו גדילית, בעל מבנה של דאבל הליקס, בנוי מבסיס, סוכר וקבוצת פוספאט. ישנם 4 סוגי בסיס ACGT, כאשר הם יוצרים קשרים AT וGC.
רפליקציה: הכפלה של דנ”א, מתרחשת בזמן חלוקת התא, נוצרת בשלב המיטוזה, במהלכה שני גדילים הוריים מופרדים ואנזים דנ”א פולימראז מסנתז תעתיק חדש. כך שבתא בת מתקבלים שני גדילים אחד מקורי ואחד תעתיק חדש-רפליקציה סמי קונסרוטיבית. הרפליקציה מתחילה מאזור origin. הסינתזה מתקדמת מכיוון 5′ ל3′. בתהליך הזה מעורבים הרבה אנזימים כמו דנ”א פולימראז, דנ”א פרימאז, דנ”א ליגאז, דנ”א הליכאז, דנ”א טופואיזומראז וכו’.
טרנסקריפציה: העתקה של דנ”א לרנ”א ע”י אנזים רנ”א פולימראז. כיוון הסינתזה מ5′ ל3′. במקום T יש U. למדנו על תהליך הטרנסקריפציה שמתחיל בפרומוטר. רנ”א עובר עיבוד ושיחבור לmRNA היוצא מגרעין לציטופלסמה ומתורגם לחלבון.
טרנסלציה: mRNA מתורגם לחלבון ע”י ריבוזומים (תהליך מתרחש בציטופסמה). ברנ”א יש קודונים ( שלושה בסיסים) כאשר כל קודון מקודד לחומצה אמינו אחרת. ישנם 64 קודונים המקודדים ל20 חומצות אמינו( ישנם כמה קודונים המקודדים לאותה ח’ אמינו). ישנו קודון התחלה AUG וקודוני סיום. נעשה ע”י tRNA . תהליך הטרנסלציה כולל איניציאציה, אלונגציה, טרמינציה.
חזרה לפרויקט הגנום:
1.5% גנים מקודדים לחלבונים, יותר מ5% גנים המקודדים לאלמנטים רגולטוריים, יש גם הרבה רצפים חוזרים של דנ”א.
למדנו על רצפים חוזרים של דנ”א:
DNA satellite
Alufamily
LINE
רצפים חוזרים של דנ”א תורמים למחלות.

עריכת הסיכום

iw עִבְרִית
X