UVOD U GENETIKU OVJEKAPOVIJESNE ODREDNICE U GENETICI OD ANTIKE DO 21. STOLJEAAntika vremenaEmpedoklo smatrao da spolni materijal mukarca i ene potjee iz cijelog tijela (teorija preformacije) te se iz tog spolnog materijala stvara cijelo tijeloHipokrat pie o tome kako je sjemena tekuina izluevina svih dijelova ljudskog tijela svaki dio tijela proizvodi poneto to u sebi nosi nasljeeAristotel govori o seksualnom i aseksualnom rasploduupozorava na razliito znaenje mukih i enskih elemenata u razmnoavanju gdje je sperma ta koja uobliava temeljnu tjelesnu materiju, a nju izluuje enauoava da se neka svojstva nasljeuju, a neka ne (mane steene tijekom ivota se ne nasljeuju)Plinije pie o umjetnoj oplodnjiGalen napisao opsena djela o spermi, De semine i oblikovanju fetusa, De foetus formatione smatra da muko i ensko sjeme na isti nain sudjeluje u tvorbi embrija ne vjeruje Empedoklovoj teoriji preformacije po Galenu dua upravlja razvojem fetusa te se stoga prvi od organa razvija mozakLukrecije tvrdi da se fetus razvija iz mukog i enskog sjemenaSrednji vijekAstrologija zauzima znaajno mjesto u svim znanstvenim podrujima kojima se pak bavi tek neznatan broj mislioca tog vremena embrionalnim razvojem i porodom upravljaju zvijezde.Albert Veliki (1193. 1280. g.), bio je dominikanaczastupa vitalistiko miljenje o nasljednosti svojstava gdje je nositelj nasljednosti neka posebna energija u tijelu ovjekaRenesansa (16. i 17. stoljee)Zaeci znanstvenog uobliavanja biologije i genetike.Luiz de Mercado (1525. 1611.), profesor medicine u Valladolidu napisao djelo De morbis hereditariis, Madrid 1594. g., gdje se po prvi puta opisuju nasljedne bolesti

Regnier de Graaf (1641. 1673.) spominje tvorbu pod nazivom ovum muliebre to je u stvari folikul Graafov folikul ustanovio da se oplodnja jajaca spermijem dogaa u jajovoduLouis Gardin (1623.) i Ham (1677.) otkrili postojanje spermija u ejakulatuGardin te tvorbe naziva animalkule, a Ham homunkulusiEdmund de Mera napisao djelo pod naslovom De morbis hereditariis, London 1665., o nasljednim bolestima (tada i infekcije smatraju nasljednim svojstvom)Istine i zablude o nasljeu u 18. i 19. StoljeuRazvitak eksperimentalno-znanstvenih metoda u genetici i biologiji.Lazzaro Spallanzani utvruje da u oplodnji sudjeluje sjeme, a ne tekuinaKarl Baer pie o tome kako se oplouje samo jajaceOskar Hertwig (1875.) opisao mehanizam oplodnje ustvrdio je da se nasljedne tvari nalaze samo u jezgri muke i enske spolne staniceHofmeister (1843.) i Waldeyer (1888.) piu radove u kojima se po prvi puta spominju kromosomiWeissmann (1888.) izvjetava o polovinom broju kromosoma u spolnim stanicamaFrancis Galton (1822. 1911.) uvodi statistike metode u genetiku ovjeka uz Pearsona, smatramo ga ocem biometrije osobine se nasljeuju kao cjelina donosi zakon o nasljeu predaka i zakon o filijalnoj regresijiJohann Gregor Mendel (1822. 1884.) otac klasine genetike 1865. objavljuje svoje poznato djelo u kojem iznosi rezultate svog rada na graku na emu se temelje njegovi zakoni o nasljeivanju I zakon o jednolinosti prve (F1) generacije II zakon odvajanja (segregacije) III zakon nezavisnog nasljeivanjaNaudin 1865. objavljuje djelo Nouvelles recherches sur la hybridite chez les vegetaux gdje opisuje, kao i Mendel, rezultate krianja u prvoj i drugoj filijalnoj generaciji no bez pravog analitikog pristupa i vrstih omjera. Za razliku od Mendela on je u svojim pokusima kriao hibride, a ne sorte.

Focke 1881. obavijestio na znanstvenom skupu o Mendelovoj raspravi1900. Mendelove zakone ponovno su otkrili znanstvenici:Hugo de Vries (1848. 1935.), Nizozemac, u djelu Zakon cijepanja krianacaCarl Correns (1864. 1933.), Njemac, u djelu Pravila Gregora Mendela o omjerima rasnih krianaca; Erich Tschermak (1871. 1962.), Austrijanac, u djelu O krianju grakaHerbert Spencer (1820. 1903.) razvio teoriju o fiziolokim jedinicama kao citolokim nositeljima nasljednih osobinaWalter S. Suton (1876. 1926.) ustvrdio da su kromosomi nositelji nasljednostiWilhelm Ludwig Johansen (1857. 1927.) dao ime nasljednim imbenicima, 1909. godine nazvao ih dananjim imenom (= geni) te shodno tome uveo nazive genotip i fenotipThomas Hunt Morgan (1866. 1945.) pokusima dokazao da se geni nalaze na kromosomima vinske muice 1933. godine primio Nobelovu nagraduEugen Fischer smatramo ga utemeljiteljem genetike ovjekaobjavio djelo Die rehobother Bastards und das Bastardierungsproblem beim Menschen, Jena 1913.Sturtevant, Haldane i Snayder izradili prve kromosomske karteMuller (1927.) autor prve izvedene eksperimentalne mutacije X-zrakama, za to je 1946. primio Nobelovu nagraduWatson i Crick (1953.) model DNA, dvostruka zavojnica, za to su 1962. godine primili Nobelovu nagraduTijo i Levan (1956.) 46 kromosoma kod ovjeka, nositelji Nobelove nagrade iz 1959. godineVernon i suradnici (1957.) odredili redoslijed aminokiselina u proteinskom lancuJacob i Monod (1961.) otkrili mehanizam djelovanja gena u sintezi bjelanevinaoperon geni grupa gena, a svi kodiraju za proteine odreenog metabolikog putaZNAAJNI DOGAAJI U POVIJESTI GENETIKE (vezani uz dobitnike Nobelove nagrade)M. Tevfik Dorak, MD, Ph1910/11. g. Thomas Hunt Morgan radi na vinskoj muici (Drosophila melanogaster) i otkriva ulogu kromosoma u nasljeivanju [dobio Nobelovu nagradu 1933. godine]1927. g. HJ Muller pokazao da rengenske zrake izazivaju mutacije kod vinske muice (D. melanogaster) [dobio Nobelovu nagradu 1946. godine]1941. g. George Wells Beadle i Edward Lawrie Tatum predlau teoriju jedan gen jedan enzim (polipeptid) [Tatum je dobio Nobelovu nagradu 1958. godine]1946. g. J Lederberg i EL Tatum dokazali postojanje genetike rekombinacije kod bakterija [dobili Nobelovu nagradu 1958. godine]1950. g. B McClintock otkriva transpozone kod kukuruza (Zea mays) [dobila Nobelovu nagradu 1983. godine]1952. g. Frederick Sanger et al. otkrili slijed aminokiselina inzulina [dobio svoju prvu Nobelovu nagradu 1958. godine]; AD Hershey i M Chase pokazali da je nasljedni materijal kod bakteriofaga T2 molekula DNA [AD Hershey dobio Nobelovu nagradu 1969. godine]; ND Zinder i J Lederberg otkrili phage-mediated transduction kod bakterije iz roda Salmonella [Lederberg dobio Nobelovu nagradu 1958. godine]1953. g. na temelju Chargaffovog pravila (1950., DNA sadri jednak broj A i T, te C i G parova baza) i rendgenskih fotografija koje su pruili Wilkins i Franklin, James D Watson i Francis HC Crick opisali dvostruku zavojnicu DNA [dobili Nobelovu nagradu 1962. godine]1956. g. laboratorij S. Ochoa-e otkriva RNA polimerazu a grupa A Kornberga DNA polimerazu koja ujedno i sintetizira nukleinsku kiselinu in vitro [dobili Nobelovu nagradu 1959. godine]1961. g. MW Nirenberg poinje vriti pokuse u svrhu otkrivanja genske ifre [dobio Nobelovu nagradu 1968. godine zajedno s Khoranom]; F Jacob i J Monod objavljuju rad Genetic Regulatory Mechanisms in the Synthesis of Proteins u kojem predlau operonski model za regulaciju genske ekspresije kod bakterija [dobili Nobelovu nagradu 1965. godine]1965. g. RW Holley otkrio prvi cjelokupni slijed nukleotida jedne tRNA (kvaev alanin) [dobio Nobelovu nagradu 1968. godine zajedno s Nirenbergom i Khoranom] 1967. g. HG Khorana et al. utvruju gensku ifru [dobio Nobelovu nagradu 1968. godine zajedno s MW Nirenberg]1969. g. M Delbruck, SE Luria i AD Hershey dobili Nobelovu nagradu za njihov doprinos genetici virusa1970. g. Hamilton Smith i Daniel Nathans uspjeno upotrijebili enzim HindIII na DNA [i dobili Nobelovu nagradu 1978. godine zajedno s Arberom]1972. g. u laboratoriju P Berga stvorena je prva rekombinantna DNA in vitro [P Berg dobio Nobelovu nagradu 1980. godine]1975. g. R Dulbecco, H Temin i D Baltimore dobili Nobelovu nagradu za istraivanja onkogenskih virusa1976. g. JM Bishop i HE Varmus pokazali vezu izmeu protoonkogena i onkogena [dobili Nobelovu nagradu 1989. godine]1977. g. Sanger et al. objavljuju cjelokupan slijed nukleotida faga FX174 (5387 nukleotida) [Sanger i Gilbert dobili Nobelovu nagradu 1980. godine, Sangeru je to ve druga]1980. g. GD Snell, J Dausset i B Benacerraf dobio Nobelovu nagradu za njihov rad vezan uz MHC1986. g. RK Saiki, KB Mullis i pet suradnika opisali lananu reakciju polimerazom [Mullis dobio Nobelovu nagradu 1993. godine]1989. g. TR Cech i S Altman dobili Nobelovu nagradu za otrkie katalitikih RNA molekulaZnanstveno:a) osnovna ili temeljna znanostb) primijenjena znanostPodjela:genetika stanovnitva populacija kao predmet prouavanjagenetika epidemiologija etiologija, raspodjela i sprjeavanje bolesti u populacijiekoloka genetika meudjelovanje okolia i genomarazvojna genetika mehanizmi normalnog i abnormalnog razvojamolekularna genetika struktura nasljedne maseimunogenetika genska kontrola imunoloke reakcijefarmakogenetika genski initelji u kinetici lijekovareproduktivna genetika gametopatije, abnormalnosti, oplodnjagenetika ponaanja nasljedni elementi u odreivanju linosti, sociobiologijagenetika somatskih stanica prijenos gena na staninoj razinicitogenetika genetika staninih strukturamedicinska genetika nasljedna podloga bolesti, klinika, sprjeavanjeeugenika ili eugenetika negativna (spreavanje raanja genetski optereenog ploda) i pozitivna (lijeenje na genskoj i kromosomskoj razini)juridika genetika pravna regulacija genetskih istraivanjagenetika etika etinost genetikih postupaka (presaivanje organa, umjetna oplodnja, kloniranje, genetiko inenjerstvo)Podjela genetike ovjeka kao znanstvene disciplinegenetika kao osnovna, temeljna znanost ija je zadaa da izuava zakone prijenosa i ostvarenja genetske poruke znaajne za razvoj i funkciju ovjekagenetika kao primijenjena znanost, gdje se primjenom znanstvenih spoznaja steenih kroz temeljna istraivanja nastoji: sauvati i poboljati zdravlje ovjeka sagledati njegovu genetsku prolost sadanjost i budunostPodjela genetike prema predmetu istraivanja genetika biljaka genetika ivotinja genetika mikroorganizama genetika ovjeka ili humana genetikaDio je ope genetike koja je usmjerena ka prouavanju nasljednih varijacija ovjeka.ovjek nije dopustiv objekt eksperimentiranja, a i kao vrsta, nije pogodan za genetike pokuse budui da sam odabire partnera, stvara brojano vrlo male obitelji, dugotrajan rast i razvoj te spolno sazrijevanje (veliki je vremenski razmak meu naratajima).Podjela genetike ovjeka prema pristupu prouavanju genetikih predmetnosti kroz ua struna podrujaznaajna podruja genetike ovjeka u antropolokim istraivanjima su:genetika stanovnitva (populacijska genetika)Predmet prouavanja je stanovnitvo tj. populacijaIstrauje kako se sveukupna zaliha gena populacije (gene pool) ponaa tijekom njene evolucije i/ili mikroevolucije. Zaetnici teorija znaajnih za populacijsku genetiku su Ronald Fisher, Sewall Wright, Godfrey Hardy i Wilhelm Weinberg (Hardy-Weinbergov zakon).mehanizmi koji djeluju na genetsku strukturu populacije su: migracije i tok gena prirodni odabir mutacije uinak utemeljitelja uinak uskog grla (bottle neck )

ekoloka genetika kao dio genetike stanovnitva: analizira meudjelovanje okolia i ovjeka istrauje kako i na koji nain ekoloki imbenici uobliavaju genetsku strukturu populacije te kako se genom ovjeka tim utjecajima prilagoava epigenetika meudjelovanje okolia i epigenomaevolucijska genetika kao dio genetike stanovnitva: istrauje koje evolucijske snage i na koji nain dovode do promjena u genomu ovjeka tijekom vremena (evolucijska promjena vrste) temeljei se na postavkama Darwinove teorije o prirodnom odabirugenetika epidemiologija kao dio genetike stanovnitva: prouava etiologiju (uzroke), raspodjelu i spreavanje nasljednih bolesti na razini pojedinaca (genetiki registri, praenje) bavi se otkrivanjem i kontrolom nasljednih initelja pobola stanovnitvamolekularna genetika prouava strukturu nasljedne mase (strukturu jezgrine DNA i DNA organela) te njeno funkcioniranje na molekularnoj razini prema predmetu prouavanja dijelimo je na genetiku nukleinskih kiselina (DNA i RNA), genetiku enzima, genetiku proteina (proteomika), ribosoma ... otvorila je put ka spoznaji o genskoj mapi ovjeka (Human Genome Project)genetika ponaanja istrauje nasljedne elemente koji sudjeluju u nekoj psiholokoj karakteristici (potreba za pripadanjem, univerzalne emocije, altruizam i pomaganje), u spoznajnim (kognitivnim) sposobnostima kod ovjeka postavke genetike ponaanja jedan su od temelja znanstvene discipline koju nazivamo sociobiologija, a koja istovremeno objedinjuje socioloke, psiholoke, genetike i evolucijske postavkeznaajna podruja u genetici ovjeka u kliniko-medicinskim istraivanjima:medicinska genetika jedinstvena posebnost genetike ovjeka koja istrauje nasljednu podlogu bolesti ali i sve nepovoljne promjene kod ovjeka prisutna je u svim granama klinike medicine, preventivnoj medicini i javnom zdravstvu. Znamo da i etiologija i patogeneza kao i klinika slika same bolesti te nain i mogunost njenog lijeenja pripadaju podruju medicinske genetikerazvojna genetika ispituje genetike mehanizme normalnog i abnormalnog razvoja ovjeka istrauje koji mehanizmi nadziru i upravljaju razvojem i diferencijacijom stanica tijekom embrionalnog razvoja, koje su istog porijekla ali im je smjer i brzina diferencijacije razliitimunogenetika izuava gene koji kodiraju za imunoloke reakcije analizira reakcije antigen antitijelo (sustav histikompatibilnosti/ HLA sustav koji regulira specifine imunoloke reakcije)farmakogenetika istrauje genske uinke na kinetiku lijekova i na njihovo djelovanje u organizmu ovjeka koji su genetiki uzroci hipersenzibilnosti ili otpornosti na lijekove personalizirana medicina bioinformatika/raunarstvo u geneticireproduktivna genetika istrauje gamete ovjeka s namjerom da pronae uzroke nasljednih gametopatija, mutacija u gametama, kromosomske abnormalnosti abnormalnosti ploda reproduktivna se genetika danas ubrzano razvija budui da je umjetna oplodnja u ii interesa ovjekagenetika somatskih stanica prouava aktivnost gena na staninoj razinicitogenetika znanstvena poddisciplina nastala na temeljima citologije i genetike bavi se genetikom staninih struktura kao to su organeli i kromosomieugenika stara negativna eugenika-definirana je mjerama koje se poduzimaju npr. sterilizacija, eutanazija,prisilni abortus, holokaust, infanticiddananja eugenika - negativna (spreavanje raanja genetski optereenog ploda) i pozitivna (lijeenje na genskoj i kromosomskoj razini)genetika i pravo (juridika genetika) pravna regulacija genetskih istraivanjagenetika etika etinost genetikih postupaka i istraivanja (presaivanje organa, umjetna oplodnja, kloniranje, genetiko inenjerstvo)GRAA STANICE stanica je osnovna graevna jedinica svih ivih bia; ona je iva struktura sposobna za samostalno preivljavanje i umnoavanje ljudsko tijelo graeno je od oko 100 bilijuna stanica; autonomne su jedinice; nakon procesa diferencijacije vie ili manje specijalizirane su za odreenu funkcijuMetode istraivanja stanica citologija je znanost o stanici ljudsko oko ne vidi toke manje od 0.1 mm, a najvee stanice ovjeka veliine su oko 120 m veina staninih struktura je prozirna te ne upija svijetlo stoga i nije vidljiva ljudskom oku zato nam za istraivanje stanica slue razliita pomagala i razliite metode:I MIKROSKOPSKE METODE svjetlosni optiki mikroskop prvi je izradio u 16. stoljeu Antoni van Leeuwenhoek - ureaji koji su poveavali do 250 puta, a Robert Hook 1665. godine uvodi u mikroskopiju umjetno svjetlo; promatrao je stanice pluta; svjetlosni mikroskop graen je od kondenzatora svijetlosti, objektiva i okulara elektronski mikroskop obasjava promatrani predmet snopom elektrona te prikazuje predmete i do 1000 puta manje od struktura vidljivih svjetlosnim mikroskopom; promatrane strukture potrebno je obojiti, kako bi se neki elektroni upili, neki rasipali ili proli kroz preparat, a potom se slika prikazuje na fluorescentnom zaslonu videomikroskopija elektronskim putem se male razlike svjetla, koje se biljee kao slike, posebnom kamerom pretvaraju u velika poveanja na ekranuOsnovna podjela staninih organizama na prokariote i eukariote prokarioti organizmi ija stanica nema jasno diferenciranu jezgru a time ni kromosome te je nasljedni materijal sadran unutar citoplazme; okrugle je strukture jedna kruna molekula DNA; jednostanini organizmi manji od 1 m; tri su glavne skupine prokariota: bakterije, mikoplazme i modrozelene alge eukarioti organizmi ije stanice imaju jasno diferenciranu jezgru u kojoj je nasljedni materijal (DNA), citoplazmu sa svim svojim organelima (mitohondriji, ribosomi, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizosomi); okrueni su staninom membranom; mogu biti samostalni jednostanini organizmi (ameba, papuica, biai) ili sloeni organizmi gdje eukariotske stanice grade tkiva i organe; dijelimo ih na dvije osnovne skupine: biljni i ivotinjski organizmivirusi nemaju odlike ivih bia, intracelularni paraziti budui da se ne mogu samostalno razmnoavati i ne sintetiziraju proteine. Graeni su od klupka nasljedne tvari, lipida, eera, nekih metala i proteinske ovojnice. Viruse prokariota nazivamo i bakteriofagi.viroidi virusi koji su uzronici bolesti biljaka; razmnoavaju se unutar biljnih organizama a sastoje se samo od nukleinske kiseline i proteinske ovojniceprioni po kemijskom sastavu su proteini, ne sadre nukleinske kiseline; uzronici su tzv. kravljeg ludila, bolesti Kuru, Creutzfeld-Jakobove bolestiOblik staniceSve stanice su trodimenzionalnog oblika, a sam oblik je usko vezan uz funkciju koju stanica obavlja.Pa tako mogu biti: okruglog oblika jajna stanica, prve embrionalne stanice, neke krvne stanice (limfociti) poligonalnog oblika epitelne stanice: ploaste, kockaste ili prizmatine vretenastog oblika miine stanice nitastog oblika ivane stanice promjenjivog oblika leukociti i makrofagiVeliina stanice veinom su mikroskopske veliine veliina stanice ovisi i o ivotnoj fazi u kojoj se stanica nalazi prosjena veliina stanica je od 10 do 100 mikrona, a irina od 0,5 do 20 mikrona postoje krajnosti u veliini stanica pa je tako najmanja poznata iva stanica bakterija Mycoplasma gallisepticum i promjera je 0,1 mikron, dok je najvea stanica nojevo jaje koje je promjera 15 cm te neke ivane stanice ije niti doseu duljinu i do 2 mKemijski sastav staniceStanica je veoma sloen splet kemijskih tvari koje uvjetuju njenu ivotnu aktivnost. elementi C, H, O, N, P, S, Ca, Mg, K, Na, Cl, Fe, Mn, Zn, J, Mo, Se i anorganski spojevi kloridi, bikarbonati, fosfati a od anorganskih spojeva najveim dijelom je zastupljena voda (60 96%) organski spojevi ugljikohidrati (glukoza, C6H12O6) kao izvor energije; lipidi kao zaliha energije (lipoproteini, fosfolipidi i steroidi) bjelanevine najvaniji spojevi svih stanica (55 85% suhe tvari stanice); enzimi i hormoni - odgovorni su za metabolizam stanice; svi proteini graeni su od 20 aminokiselina; razlike meu organizmima oituju se u razlikama njihovih proteinanukleinske kiseline DNA ili DNK su kod eukariota vezane uz bazine proteine histone, smjetene su u staninoj jezgri i mitohondrijima te u nekim drugim citoplazmatskim organelima (plastidi kod biljaka); RNA ili RNK veinom se nalazi u citoplazmi i samo 10% u jezgri staniceMorfoloko-funkcionalna organizacija staniceStanina membrana granini sloj putem kojeg stanica vri izmjenu tvari izmeu sebe i svoje okoline. Ona predstavlja selektivan dinamiki sustav. Pasivni prijenos tvari izravan prijelaz vode, kisika ili ugljinog dioksida kroz staninu membranu iz podruja vie u podruje nie koncentracije i aktivni prijenos tvari npr. prijenos iona u obrnutom smjeru, iz podruja nie u podruje vie koncentracije. Endocitoza i egzocitoza proces kojim estice (fagocitoza) i vee molekule (pinocitoza) prolaze kroz staninu membranu.

citoplazma gusta prozirna tekuina proeta brojnim kanaliima; ektoplazma (gui povrinski sloj citoplazme) i endoplazma (unutranji rjei dio citoplazme) citoplazmatski matriks osnovna citoplazmatska masa sastavljena najveim dijelom od vode sa svim staninim uklopinama (enzimi, hormoni, ribosomi i ostale stanine tvorbe) u njoj se odvijaju kemijske reakcije lizosomi mjehurii koji sadre hidrolitike enzime potrebne za razgradnju tvari koje ulaze u stanicu ali i sudjeluju u razgradnji same stanice pa ih stoga zovemo i tijela koja otapaju i samoubilake vree jer omoguuju autolizu stanice. Uzrok su i degenerativnim procesima tijekom starenja stanica. Brojni su i velikih dimenzija u makrofagima. Budui da sadre hidrolitike enzime moe se rei da su oni probavni organeli stanice endoplazmatski retikulum ER sustav kanalia, membrana, plosnatih cisterni. Ima ulogu opticajnog sustava stanice te je stoga velike povrine. Koncentracija ER je najvea oko jezgre jer je on nastavak jezgrine membrane (eritrociti ga nemaju) a dopire sve do stanine membrane. Dobro je razvijen kod stanica koje snano sintetiziraju proteine enzime i hormone, za razliku od embrionalnih stanica gdje ga tako rei ima u tragovima. Ako na povrini ER nalazimo ribosome tada se on naziva hrapavim ER, a ako ih nema tada je to glatki ER. Hrapavi sintetizira proteine dok glatki te proteine prerauje za potrebe nekih staninih funkcija. ribosomi zrnate citoplazmatske tvorbe veliine 15 50 m. Nalaze se na vanjskoj membrani ER, a manje ih se nalazi slobodno u citoplazmi. Ribosomi sintetiziraju proteine. U njima se u velikoj koliini nalazi citoplazmatska RNA; na njima se okupljaju sve sastavnice koje sudjeluju u biosintezi proteina. Mogu biti i meusobno vezani nitastom molekulom RNA u duge nizove te ih tada zovemo polisomi. Golgijev aparat sastavljen od nizova spljotenih okruglih upljina tipa cisterni, koje na rubu stanice zavravaju vakuolama. U upljini Golgijevog aparata zbiva se mijenjanje, razvrstavanje i pakiranje razliitih makromolekula namijenjenih za luenje iz stanice, stoga je najzastupljeniji u sekretornim stanicama. Golgijev aparat vjerojatno nastaje iz glatkog ER. Sredite je sinteze ugljikohidrata u stanici, a u njemu se sintetiziraju i lizosomi; tijekom spermatogeneze iz Golgijevog aparata oblikuje se akrosom spermija. mitohondriji stanini organeli obavijeni dvostrukom membranom: unutarnjom koja je jako naborana i tvori lamelarne nabore (kriste) na kojima su smjeteni posebni enzimatski sustavi neophodni za proces staninog disanja te vanjskom glatkom. Sama unutranjost mitohondrija ispunjena je matriksom. Mitohondriji su glavni generatori stanine energije budui da proizvode ak 95% molekula ATP-a. Koliko e ih biti u stanici ovisi o vrsti i fiziolokoj aktivnosti stanica. Sadre vrlo malo RNA ali posjeduju vlastitu DNA mtDNA ili majinska DNA; obino je to samo jedna kruna molekula deoksiribonukleinske kiseline centrosom tvorba smjetena u geometrijskom sreditu stanice tik uz jedan od polova jezgre. Graen je od dva potpuno jednaka cjevasta oblika koja se nazivaju centriol. Mijenja oblik tijekom stanine diobe tako da se umnaa i oko sebe nakuplja mikrotubule iz cijele citoplazme. mikrotubuli veoma uske cjevice, kojima je isprepletena citoplazma; okupljaju se oko centriola za vrijeme diobe stanice te skupa s njime tvore niti diobenog vretena jezgra stanina tvorba prisutna kod svih eukariota osim eritrocita sisavaca. Odvojena je od citoplazme jezgrinom ovojnicom zvanom nukleolema graenom od dvostruke membrane sa porama; nastavlja se u ER. Najee je okruglog oblika dok u leukocita moe imati i oblik potkove. Veinom stanice imaju jednu jezgru ali i ovdje postoje izuzeci pa tako jetrene stanice posjeduju dvije jezgre, dok osteoklasti kotane sri imaju mnogo jezgara ak i nekoliko stotina. Veliina jezgre odraava stalan odnos izmeu volumena jezgre i volumena citoplazme. Smjetena je u pravilu u samom centru stanice (iznimke su masne stanice gdje se nalazi uz samu staninu membranu ili kod ljezdanih stanica gdje je na jednom polu stanice, jer su na drugome koncentrirana sekretorna zrnca). Unutar jezgrine membrane nalazi se mreica kromatinska mreica sa zrncima kromomerama te prozirna tekuina koju nazivamo nukleoplazma. U enskim stanicama nalazimo i Barrovo tjelece smjeteno uz samu jezgrinu membranu (spolni kromatin). Jezgra je spremite DNA - koja i gradi kromatinsku mreicu i kromatinska zrnca. Bogata je i mnogim proteinima, a posebno bazinim proteinima - histonima jezgrica tamniji i gui dio unutar jezgre. Nema svoju membranu, a broj jezgrica u jezgri je razliit. Jezgrica je glavno sjedite jezgrine RNA i tu se odvija sinteza ribosomske RNA koja odlazi u citoplazmu i postaje dijelom ribosoma, stoga se geni jezgrice smatraju ribosomskim genima. Tijekom diobe stanice jezgrica iezava da bi se potom opet oblikovala u novonastaloj jezgri.KROMOSOMI gr. (chroma) = boja i (soma) = tijelo obojeno tijelo citogenetika = znanost koja se bavi prouavanjem kromosoma (metode citologije i genetike) kromosomi su sitne nitaste tamno obojene strukture u jezgri stanice koje sadre gene i ostale graevne dijelove DNA molekule graeni od DNA i proteina ( histoni), a oni zajedno ine kromatin koji je izrazito prijemiv za neke organske bojeheterokromatin = dio kromatina koji se boji tamno i ostaje spiraliziran u interfazi siromaan genima pa stoga i nije jako zastupljen u cijeloj kromatinskoj masistrukturni = boji se tamno metodom C pruganja, nalazi se preteno u podruju centromera i genetski je potpuno inertanfakultativni = kromatin koji je preao u neaktivno stanjeeukromatin = svijetlo obojeni kromatin, despiraliziran u interfazi bogat je genima i na njega otpada vei dio kromatinaduina DNA molekule pojedine stanice je oko 2 metra ! na njoj se nalazi oko 3 milijarde parova baza da bi stala u jezgru stanice nit DNA molekule spakira se i na taj nain tvori kromosome savijajui se u sustavu paralelnih uzvojnicagenetika poruka DNA zapisana je u tono odreenom linearnom slijedu baza (A-adenin, T-timin, C-citozin, G-gvanin)ovjek posjeduje 46 kromosoma 22 para autosoma i 2 gonosoma (spolna kromosoma). ene XX mukarci XYgen je onaj dio molekule DNA koji kodira za sintezu proteina tj. za neko odreeno svojstvo ili molekulu RNA ovjek posjeduje oko 23 000 gena unutar kromosomalne DNA i oko 13 gena vezanih uz mtDNAkariogram = skup svih kromosoma podrijetlom iz jedne jezgre, a pod normalnim uvjetima sve tjelesne stanice nose jednak kariogramkariotip = kromosomska legitimacija ovjeka i za njegovu izradu analizira se kromosome veeg broja stanica iste osobeidiogram = grafiki prikaz kariotipaMorfoloke osobine kromosoma obzirom na njihov oblik i veliinuMorfoloke osobine kromosoma ispituju se uvijek u stadiju prometafaze i metafaze stanine diobe.Kromosomi su svrstani u homologne parove i graeni su od: dvije kromatide koje su spojene u podruju zvanom centromera ili primarna konstrikcija i na tome mjestu kromosom je ujedno i podijeljen na dva nejednaka kraka (dui q i krai p krak) satelita koje je okruglo malo kromatinsko tjelece na distalnom dijelu akrocentrinog kromosoma te je sekundarnom konstrikcijom povezano sa p krakom sekundarne konstrikcije prisutne jedino kod akrocentrinih kromosoma (nespiralizirani stalni dio kromosoma zamjetan samo u metafazi)

Meunarodno nazivlje kromosoma konferencija u Denveru 1960. godine doneseni su standardi za nomenklaturu u citogenetici - uvodi se pojam kariotip ovjeka te se pristupa sustavnoj sistematizaciji kromosoma podijelili su kromosome na 22 autosomna para i 23. spolni par te ih poredali po njihovoj veliini i poloaju centromerepa ih tako dijelimo na: 1. metacentrine kromosome (1, 3, 16, 19, 20) centromera je smjetena medijalno, a p i q krak priblino su jednake duine2. submetacentrine kromosome (2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 18 i kromosom X) uoljiva je razlika u duini kratkih i dugih krakova3. akrocentrine kromosome (13, 14, 15, 21, 22 i kromosom Y) koji su graeni od dugog kraka, a centromera je smjetena distalno, dok je kratki krak jedva vidljiv i vrlo je esto praen satelitom konferencija u Londonu 1963. godine na kojoj je donesena podjela kromosoma prema njihovoj morfolokoj slinosti. Od tada podijeljeni u grupe oznaene velikim tampanim slovima: A (1-3 par); B (4-5 par); C (6-12 par i X kromosom); D (13-15 par); E (16-18 par); F (19-20 par) i G (21-22 par te Y kromosom). konferencija u Parizu 1971. godine. Oznaavanje kromosoma brojevima.Citogenetike metodemetode bojanja pruganje kromosoma G, C, R, Q metode pruganja G, R boje heterokromatin i eukromatin C bojanje centromera Q [qinacrine florescentna boja]autoradiografija markiranje radioaktivnim izotopom molekule DNAelektronska mikrografija

KROMOSOMSKI POREMEAJI(kromosomske aberacije)kromosomske aberacije = promjene u broju i strukturi kromosoma (treba ih jasno razluiti od promjena u strukturi samih gena mutacije!)do kromosomskih aberacija dolazi tijekom diobe stanice (mitoze i mejoze) numerike = mijenja se broj kromosoma strukturne (morfoloke) = mijenja se oblik kromosoma; mogu biti prolazne (oteenja virusom, x-zrakama, citostaticima ...) ili trajnepromjene vezane za autosome autosomno numerike ili autosomno strukturne aberacijepromjene vezane za gonosome gonosomsko numerike ili gonosomsko strukturne aberacijeako je promjena novootkrivena (nema je u rodoslovlju) tada govorimo o svjeoj kromosomskoj aberacijiako je promjena zabiljeena u vie generacija tada govorimo o obiteljskoj kromosomskoj aberacijiuravnoteena kromosomska aberacija uglavnom se masa genoma zadrava nepromijenjenom (opasnost za potomstvo)neuravnoteena kromosomska aberacija manjak ili viak u ukupnoj genomskoj masi te dolazi do promjena u fenotipu Numerike kromosomske aberacije euploidija je normalan kromosomski broj tono odreen za svaku bioloku vrstu, kod ovjeka je haploidni broj n=23 i diploidni n=46 heteroploidija je svaka promjena u broju kromosoma najee heteroploidije u ovjeka su: poliploidija = dolazi do viestrukog poveanja haploidnog broja kromosoma n=23 (4n, 8n, itd.), a nalazimo je u tumorskim stanicama, pobaenim plodovima (nevitalni embriji koji ive vrlo kratko jer je poliploidija nespojiva sa preivljavanjem ploda) tipovi poliploidije su: triploidija 3n=69 kromosoma tetraploidija 4n=92 kromosoma pentaploidija 5n=115 kromosoma mozaicizam = jedini mogui nain preivljavanja ljudskog zametka. ovjek nosi u nekim stanicama poliploidiju, dok u drugim stanicama nalazimo diploidan broj kromosoma. aneuploidija = haploidni ili diploidni broj kromosoma je uvean ili umanjen samo za PO KOJI kromosom i ujedno je jedna od najeih kromosomskih aberacija u ljudi. Tako susreemo : hipoploidija diploidan broj n=46 umanjen je samo za po koji kromosom hiperploidija na jednom paru diploidnog kromosomskog para nalazimo vie kromosoma, tako poznajemo trisomiju, tetrasomiju, pentasomiju itd.najpoznatije trisomije su: trisomija 21 Downov sindrom trisomija 13 Patauov sindrom trisomija 18 Edwardov sindrom trisomija na spolnom paru kromosoma XXX super ena, XYY super mukarac ili XXY Klinefelterov sindrom (muki spol)monosomija ako umjesto para kromosoma imamo samo jedan kromosom. Najpoznatiji sluaj spolno vezane monosomije je Turnerov sindrom monosomija X (45X).uzrok aneuploidiji je greka do koje dolazi tijekom mejotike diobe stanice, pri odvajanju (segregaciji) kromosomskih parova u mejozi I ili tijekom mejoze II Strukturne kromosomske aberacije posljedica poprenih kromosomskih lomova i ponovnog spajanja slomljenih krajeva na isti nain (tada govorimo o popravku) ili se spajaju u strukturnu promjenu gdje nastaju novi kromosomski oblici, ili budu potpuno izgubljeni. strukturne kromosomske aberacije dijelimo na: A - intrakromosomske B - interkromosomske

A - intrakromosomske strukturne aberacije zahvaaju samo jedan kromosom homolognog para kromosoma ako kromosom izgubi jedan svoj dio radi se o DELECIJI, a ona moe biti: terminalna delecija (blizu samog kraja kromosoma na p ili q kraku) intersticijska delecija (unutar samog p ili q kraka kromosoma) prstenasta najei sindromi su Wolf-Hirshhornov sindrom i cri-du-chat sindrom ako odlomljeni dijelovi kromosoma ne sadre centromeru gube se tijekom daljnjih dioba stanice, no mogu se i ukljuiti u homologni kromosom tvorei DUPLIKACIJU ako se kromosom podjeli popreno nastaje IZOKROMOSOM (dva q ili p kraka); izokromosom kromosoma Xq monosomija, Tanerov sindrom ako doe do dvostrukog loma jednog kromosoma te zaokreta tog odlomljenog dijela za 180o nastaje INVERZIJA, a ovisno o tome sadri li odlomljeni dio centromeru ili ne razlikujemo: pericentrine inverzije paracentrine inverzije ako je dio kromosoma uklonjen iz svog normalnog poloaja i ukljuen normalnim ili obrnutim redosljedom u drugi dio istog kromosoma govorimo o INTRAKROMOSOMSKOJ TRANSLOKACIJI ili KROMOSOMSKOM POMAKUB - interkromosomske strukturne aberacije ako doe do triju lomova, tada nastaje deletirani kromosom i kromosom koji dobiva umetak dijela DRUGOG nehomolognog kromosoma i tu aberaciju nazivamo INTERKROMOSOMSKA TRANSLOKACIJA ili INSERCIJA. Poznajemo ih nekoliko: Robertsonova translokacijahomolognanehomologna reciprona translokacijaNeki primjeri oznaavanja kariotipa sa opaenim kromosomskim abnormalnostima 46, XX, del(14) (q23) ena sa 46 kromosoma i delecijom na dugom kraku kromosoma 14 kod pruge (band) 23 46, XY, dupl(14) (q22q25) mukarac sa 46 kromosoma sa duplikacijom na dugom kraku kromosoma 14 koja obuhvaa pruge od 22 do 25 46, XX, r(7) (p22q36) ena sa 46 kromosoma sa ringom kromosoma 7. Kraj kratkog kraka (p22) spojio se je sa krajem dugog kraka (q36) tvorei prsten 47, XY, +21 mukarac sa 47 umjesto 46 kromosoma, a taj kromosom u suviku je kromosom 21 (Downov sindrom)Mitoza i mejozadva tipa stanine diobeZATO SE STANICE DIJELE? Rast Razmnoavanje Obnova mitoza = dioba somatskih stanica, iz stanice majke nastaju dvije istovjetne stanice s istim brojem kromosoma ako se odvija u viestaninim organizmima rezultat je rast ili obnova tkiva mejoza = dioba kojom nastaju spolne stanice, iz stanice majke nastaju etiri stanice keri s haploidnim brojem kromosoma redukcijska diobaU spolnim lijezdama prije spolne zrelosti odvija se mitoza, a tek od spolne zrelosti poinje mejoza nakon ega stanice postaju spremne za razmnoavanje.INTERFAZA dio ivotnog ciklusa stanice jezgrina je ovojnica cijela nema vidljivih kromosoma traje dulje od mitoze to ovisi o tipu stanice i uvjetima stanine okoline (12 do 24 sata)podjeljena je u tri faze: G1, S i G2 G1 faza na nju se utroi od 25 do 50% vremena cijele interfaze; stanice koje ne posjeduju sposobnost dijeljenja mogu biti trajno u G1 fazi; u ovoj fazi se odvija sinteza RNA i enzima potrebnih za sintetiziranje DNA S faza dio interfaze koji u prosjeku traje od 6 do 8 sati kod ovjeka; u ovoj fazi dolazi do sinteze DNA i duplikacije DNA kromosoma te je sadraj DNA stanice nakon S faze dvostruk u odnosu na G1 fazu G2 faza traje od 1 do 4 sata (kao i mitoza); volumen jezgre se poveava; citoplazma prolazi kroz zavrne pripreme za poetak diobe mitoze; dolazi do sinteze proteina neophodnih za stvaranje diobenog vretena (uloga ribosomske RNA)A mitoza somatske stanice (diploidne stanice) zapoinje ve od prvog brazdanja zigote i traje tijekom razvoja embrija i fetusa, nastavlja se kod novoroenog djeteta, traje tijekom njegovog rasta i razvoja u odraslu osobu, a prestaje tek u trenutku smrti tijekom prosjenog ljudskog ivota odvije se oko 1017 mitotikih dioba somatskih stanica, a ovaj ogroman broj rezultat je kratkog ivotnog vijeka nekih stanica stoga i postoji neprestana potreba za stvaranjem novih (stanice epitela, jetrene stanice)Mitoza po fazama PROFAZA zapoinje spiralizacija i kondenzacija kromosoma te oni postaju vidljivi; kromatide jednog kromosoma vezane su meusobno strukturom zvanom privrsnica ili kinetohora na mjestu centromere u citoplazmi se razvija bipolarno vreteno diobeno vreteno centrioli (centrosomi) se razdvajaju i svaki od njih putuje na suprotni kraj stanice, a izmeu njih iri se gusti snop niti diobenog vretena PROMETAFAZA raspada se dvostruka ovojnica jezgre kromosomi se poinju kretati prema ekvatorijalnoj ravnini (metafazna ploa) i ve se razabire da su graeni od dvije kromatide nestaje jezgrica METAFAZA kromosomi su u potpunosti kondenzirani i smjeteni u ekvatorijalnoj ravnini diobeno vreteno je oblikovano, graeno je od mikrotubula i njima slinih proteina njihova je uloga znaajna kod spajanja s kinetohorama centromerama te povlaenju kromatida prema polovima ANAFAZA razdvajaju se centromere po dvije kromatide svakog kromosomskog para se razdvajaju i putuju prema suprotnim polovima stanice anafaza traje sve dok kromosomi ne dosegnu suprotne polove u ovoj fazi broj kromosoma je dvostruk u odnosu na profazu no oni su sada opet jednostruki TELOFAZA kromosomi su sada dosegli polove stanice zapoinje despiralizacija kromosoma i stvaranje kromatinske mreice oko kromosoma na polovima zapoinje stvaranje dvostruke jezgrine ovojnice i jezgrice citoplazma se poinje dijeliti CITOKINEZA dolazi do diobe mitohondrija i golgijevog aparata citoplazma se u potpunosti podijelila te su stvorene dvije nove stanice keri sa u potpunosti istom strukturom DNA B mejoza grka rije koja znai smanjivanje mejoza je tip stanine diobe karakteristian za spolne, haploidne stanice (jajne stanice koje se nalaze u ovarijima i spermije u testisima) znaajka su joj dvije uzastopne diobe jezgre koje imaju SAMO JEDNU diobu kromosoma haploidan broj (n) kromosomaFaze mejoze kao i u mitozi, svaki stupanj (faza) mejoze odreen je izgledom i smjetajem kromosoma dvije uzastopne mejotike diobe mejotika dioba i njezine fazePROFAZA I prva faza mejoze koja se sastoji od pet stadija:1. leptoten kromosomi se vide kao duge tanke niti; parovi homolognih kromosoma koji su morfoloki jednaki (to se vidi po poloaju centromere i njihovoj veliini)2. zigoten sparivanje konjugacija homolognih (majinih i oevih) kromosoma koji sada tvore bivalente ili tetrade3. pahiten zavrava sparivanje homologa, kromosomi su puno deblji i zapoinje proces tzv. crossingovera crossing-over = proces tijekom kojeg se unutranja kromatida oeva kromosoma u nekim tokama, a koje nazivamo hijazmama, dodiruje s homolognom kromatidom majina kromosoma i na tim mjestima kromatide izmjenjuju genetiki materijal4. diploten homologni kromosomi (bivalenti ili tetrade) uzduno se odvajaju jedni od drugih te se stoga u ovom trenutku vide njihove etiri kromatide; centromere jo nisu odvojene, bivalenti su jo spojeni na nekim mjestima hijazmate (hijazme), a svaka hijazma podudara se sa mjestom na kojem su se tijekom crossing-overa izmijenili dijelovi kromatida to jest genetiki materijal oca i majke5. dijakineza kromosomi se kontrakcijom skrauju i dre se zajedno jo samo terminalnim hijazmamaMETAFAZA I dolazi do razgradnje dvostruke jezgrine ovojnice i nestanka jezgrice stvara se diobeno vreteno svaki bivalent homologni kromosom ima dvije nezavisne centromere smjetene iznad i ispod ekvatorijalne ravnine (a ne u njoj) razliiti parovi homolognih kromosoma (oevi i majini) u ekvatorijalnoj se ravnini svrstavaju neovisno jedan od drugoga, stoga je malo vjerojatno da bi jedan pol dobio sve oeve ili majine kromosome, a i putem crossing overa izmijenjen je i genetiki materijal meu njimaANAFAZA I poinje odvajanje jo uvijek nepodijeljenih bivalenata i njihovo putovanje prema polovima bivalenti vie nisu spojeni hijazmama te su parne kromatide sada povezane samo svojim centromeramaTELOFAZA I oko kromosoma stvara se dvostruka jezgrina ovojnica, stvara se jezgrica, u citoplazmi nastaje membrana i stvorene su dvije stanice esto ne dolazi do stvarne citokineze ve stanica odmah nastavlja sa drugom mejotskom diobomCITOKINEZA I analogna mitozi, stvaraju se dvije stanice keri mejotika dioba i njezine fazePROFAZA IIMETAFAZA II I ANAFAZA II istovjetnost s metafazom i anafazom u mitozi u anafazi II centromere se po prvi puta dijele budui da se kromosomi izmeu mejoze I i mejoze II ne umnaaju (ne dolazi do replikacije) krajnji rezultat je polovian broj kromosoma u novonastalim stanicama etiri nove haploidne stanice !!TELOFAZA IICITOKINEZA II

GAMETOGENEZA proces u kojem se stvaraju haploidne spolne stanice ili gamete oogeneza stvaranje enskih spolnih stanica jajaaca spermatogeneza stvaranje mukih spolnih stanica spermijaOOGENEZA karakteristino je za oogenezu da tijekom mejoze nastaje samo jedno jaje dok ostale tri stanice, nastale tijekom redukcijske diobe najee propadaju. Tome je razlog to jajna stanica mora u sebi akumulirati velike koliine rezervnih tvari potrebnih za razvoj novog organizma kao to su na primjer velike zalihe ribosomske RNA i mRNA i to stoga to se u ranoj fazi embrionalnog razvitka one ne sintetiziraju, a potrebne su u procesima uzastopnih mitoza. jajne stanice se razvijaju iz prastanica oogonija koje svoje porijeklo vuku jo iz embrionalnog razvoja u treem mjesecu embrionalnog razvoja u osnovama jajnika oogonije se dijele faza mnoenja i neke od njih narastu faza rasta i na taj nain postaju diploidne oocite I reda oocite I reda okrue se folikularnim stanicama primarni folikul u trenutku roenja u jajnicima nalazimo samo oocite I reda (oko 2 000 000 oocita I reda) i od tada poinje njihovo postepeno propadanje te ih u pubertetu ima tek oko 400 000, dok ih tijekom ivota sazrije tek oko 400 oocite I reda roenjem djeteta zapoinju profazu I mejotske diobe, ali se proces mejoze u tom stadiju prekida, a nastavlja se tek ulaskom ene u pubertet, to znai 10 do 15 godina kasnije. Tijekom mjeseca obino samo jedna oocita I reda nastavlja dalje svoju mejozu. Tako neke oocite svoju redukcijsku diobu zavravaju ak 50 godina nakon to su je zapoele. metafaza I odigrava se u zrelom Graafovom folikulu gdje nastaje: oocita II reda i jedna polocita prva polocita polocita mala stanica koja se smjeta izmeu stanine membrane oocite i omotaa koji nazivamo zona pelucida proces se odmah nastavlja II mejotskom diobom koja se opet zaustavlja u svojoj metafazi nastupa ovulacija oocita II reda izbacuje se u jajovod i tek sada je to jajace koje biva, ili ne, oploeno spermijemProdiranje spermija u zrelo jaje prodiranje spermija izaziva nastavak II mejotske diobe i od oocite II reda jajaca nastaje velika oploena jajna stanica i nova mala polocita druga polocita, a koja se dalje moe podijeliti na jo dvije polocite treu i etvrtu polocitu koje potom iezavaju AKO NEMA OPLODNJE NEMA NI ZAVRETKA REDUKCIJSKE DIOBE te oocita II reda u roku od 24 sata propada nakon oplodnje oploena se jajna stanica odmah poinje dijeliti i taj se stadij naziva zigotaSPERMATOGENEZA faza mnoenja u spermatogenezi traje od embrionalnog stadija mukarca pa sve do njegove kasne starosti, iz prastanica koje nazivamo spermatogonije (tip A i tip B) spermatogonij tipa B rastom i diferencijacijom prelazi u diploidnu spermatocitu I reda spermatogonij tipa A slui kao stalni izvor za stvaranje spermatogonija mejoza, redukcijska dioba, poinje u pubertetu i traje neprekidno do starosti kada jednom spermatocita I reda ue u redukcijsku diobu ona je i zavrava spermatocite I reda dijele se u dvije manje spermatocite II reda, a one se potom dijele u dvije spermatide koje sada imaju haploidan broj kromosoma iz spermatida posebnim procesom koji zovemo spermiogeneza nastaju zreli spermiji; tijekom nastanka spermija sve novonastale stanice sazriju za cijeli proces sazrijevanja spermija potrebna su oko 64 dana

NASLJEIVANJE MENDELOVIH SVOJSTAVAMENDELOVI ZAKONI su skup osnovnih pravila o raspodjeli gena i njima odreenih nasljednih osobina

zakon o jednolinosti prve generacije (F1) krianjem iste linije jedinki tj. homozigotnih roditelja (AA, aa) nastaju potomci generacije F1 koji su meusobno jednaki

zakon o razdvajanju (segregaciji) svojstava u drugoj generaciji (F2) govori o razdvajanju alela tijekom mejoze u generaciji F2 uz stalne omjere pojedinih obiljeja

zakon o nezavisnom nasljeivanju pojedina svojstva, koja se nasljeuju odvojeno, pri krianju dviju jedinki rasporeuju se posve sluajno

HIBRIDIZACIJA KRIANJE REPRODUKCIJA P (P1) generacija roditelja, otac i majka P2 generacija djedova, djed i baka P3 generacija pradjedova, pradjed i prabaka

F1 potomstvo roditeljskog para prva filijalna generacija F2 potomstvo prve filijalne generacije druga filijalna generacija F3 potomstvo druge filijalne generacije trea filijalna generacija homozigot osoba kod koje se za istraivano svojstvo u njenom genotipu na istim lokusima homolognih kromosoma nalaze isti aleli (AA, aa) heterozigot osoba kod koje se za istraivano svojstvo u njenom genotipu na istim lokusima homolognih kromosoma nalaze razliiti aleli (Aa) dominantno svojstvo svojstvo koje je pod utjecajem alela koji se ispoljava i u prisutnosti nekog drugog alela (u heterozigota); alele koji odreuju dominantna svojstva uvijek oznaavamo velikim slovima recesivno svojstvo svojstvo koje se ispoljava jedino kod homozigota tj. u prisutnosti dva recesivna alela; alele koji odreuju recesivna svojstva uvijek oznaavamo malim slovima od alelomorfnog para gena u gameti se UVIJEK nalazi samo po jedan gen (alel)MENDELOVI ZAKONI1) zakon o jednolinosti prve generacije (F1)2) zakon o razdvajanju (segregaciji) svojstava u drugoj generaciji (F2) 3) zakon o nezavisnom nasljeivanju homozigot (AA, aa) heterozigot (Aa) dominantno svojstvo recesivno svojstvoNasljedna svojstva ovjeka dijelimo na: monogenski determinirana svojstva, koja jo nazivamo i alternativna ili kvalitativna svojstva. Ona su fenotipski ekostabilna i stoga posjeduju vrlo malu modifikacijsku sposobnost.

poligenski determinirana svojstva, koja nazivamo i kontinuirana ili kvantitativna svojstva. Fenotipski su ekolabilna i posjeduju veliku modifikacijsku sposobnost stoga ih moemo na neki nain zvati i fenotipska svojstva. monogenski determinirana svojstva (alternativna ili kvalitativna) poligenski determinirana svojstva (kontinuirana ili kvantitativna)Primjer : Charles Devenport je 1907. godine objavio svoj znanstveni rad o nainu na koji se nasljeuje boja oiju kod ovjeka. smea boja oiju je dominantno svojstvo dok je plava recesivno svojstvo. generacija P1 ena smeih oiju ija je obitelj tijekom generacija bila smeooka i mukarac plavih oiju ija je obitelj tijekom generacija bila plavooka (oba roditelja su homozigoti za svoje svojstvo). generacija F1 svi potomci jednolino (uniformno) nasljeuju smee oi (I. Mendelov zakon).AKO se sada oene potomci smeih oiju iz gore navedene generacije F1 s osobama koje su smeooki heterozigoti, u generaciji F2 biti e oko 75% potomaka sa smeim oima i oko 25% potomaka plavih oiju. Teoretski omjer potomaka sa smeim prema potomcima s plavim oima je 3:1. Budui da su se pojavila opet oba roditeljska svojstva govorimo o pojavi koju nazivamo segregacija gena tj. razdvajanje tih svojstava (II. Mendelov zakon).AKO se pak oene potomci plavih oiju iz prethodne generacije F2 s plavookim ovjekom u generaciji F3 svi e biti plavooki i ukoliko ovo svojstvo pratimo kroz idue generacije (F3,4,5) uoavamo da se ono postojano nasljeuje u ovom obliku to je dokaz da su potomci generacije F2 za ovo svojstvo homozigotiAKO se oene potomci smeih oiju iz gore stvorene generacije F2 s isto takovim smeookim ljudima, jedna treina potomaka u generaciji F3 bit e smeooka, od kojih se u iduim generacijama opet pojavljuju potomci samo smeih oiju i ukoliko ovo svojstvo sada pratimo kroz idue generacije (F3,4,5) uoavamo da se ono stalno pojavljuje to dokazuje da su potomci te treine generacije F2 homozigoti za ovo svojstvo. Dvije treine potomaka ove generacije F2 u sljedeoj generaciji raa opet potomke smeih i plavih oiju.IZ SVEGA PRIKAZANOG SLIJEDI DA:

su od ukupnog broja roenih u generaciji F2

ili 25% smeooki homozigoti 2/4 ili 50% smeooki heterozigoti ili 25% plavooki homozigotiOVE REZULTATE TUMAIMO OVAKO: majka smeih oiju roena je iz embrija koji je nastao spajanjem jajne stanice koja je nosila gen za smeu boju oiju C i spermija s genom C, nastala zigota imala je nasljedni sklopCC homozigot otac plavih oiju roen je iz embrija koji je nastao spajanjem jajne stanice koja je nosila gen za plavu boju oiju c i spermija s genom c, nastala zigota imala je nasljedni sklopcc homozigot homozigotna majka i homozigotni otac stvaraju spolne stanice koje nose majine C a oeve c gene i potomstvo generacije F1 nasljeuje heterozigotnu kombinaciju Cc generaciju F2 ine potomci smeih i plavih oiju, u omjeru 3:1, 75% smeookih i 25% plavookih potomaka, imaju tri genotipa (CC, Cc i cc) to opet uvjetuje samo dva fenotipaKLASINI SEROGENETSKI POLIMORFIZMIAntigeni na povrini eritrocita: AB0 sustav Rh (Rhesus) sustav MN sustav Ss sustav P sustav Kell sustav K,k Duffy sustav Fy Kidd sustav Jk Lutheran sustav Lu Lewis sustav LeSerumski proteini: haptoglobini Hp grupno specifine sastavnice Gc grupe Gm sustav Inv sustav transferini Tf C3 sustav properidin faktor B Bf sustavIzoenzimi: kisela fosfataza Kef, AP fosfoglukomutaza PGM1 adenilat-kinaza AK adenozin-deaminaza ADA glutamat-piruvat transaminaza GPT esteraza D ESD glioksalaza I GLO glukoza-6-fosfat dehidrogenaza G6PD 6-fosfoglukonat dehidrogenaza 6PGD laktat dehidrogenaza LDH malat dehidrogenaza - MDHHLA sustav to je HLA sustav?Sustav antigena tkivne snoljivosti, zaduen za prepoznavanje vlastitih stanica od stanica drugog porijekla (stanice raka, bakterije, virusi, organi itd..). Ti antigeni nalaze se na povrini leukocita i drugih stanica u tijelu. Dijele se u est podskupina koje su oznaene slovima abecede.

PUNNETOV KVADRATNaini krianja:-monohibridno krianje -s dominacijom/bez dominacije-dihibridno krianje-trihibridno krianjePUNNETOV kvadrat Englez Reginald Crundal Punnett (1875. 1967.) grafiko prikazivanje svih moguih kombinacija genotipova naslijeenih po ocu i majciPrvi korak: Nacrtaj ovakav crte

Drugi korak: upii genotipove oca i majke:

Trei korak: popuni prazna mjesta za mogue potomke:(primjer za roditelje nosioce kodominantnog svojstva homozigotni roditelji)

(primjer za roditelje nosioce kodominantnog svojstva heterozigotni roditelji)

Monohibridno krianje bez dominacije(1. I 2. Mendelov zakon ne mogu prebaciti u word)Aglutinacija na ploici test serumima anti-M i anti-N anti-Manti-NMN NM(primjer za roditelje nosioce dominantno-recesivnog svojstva heterozigotni roditelji)

(primjer za roditelje nosioce dominantno-recesivnog svojstva heterozigotni i homozigotni roditelj)

Monohibridno krianje s dominacijom(1. I 2. Mendelov zakon ne mogu prebaciti u word, + povratno (test) krianje = heterozigot x recesivni homozigot)

0+

A+

A-

B+

Dihibridno krianje(ne mogu prebacit u word + sljedei slajd)Rh faktor: poligensko svojstvo Mogui genotipovi: CDE/cde; CdE/cDe; cde/cde; CDe/CdE; etcGamete ? CDE, CdE, Cde ...

Trihibridno krianje

RH INKOMPATIBILNOST(hemolitika bolest novoroenadi)

Rh negativna majka nosi Rh pozitivno dijete.

Majka je nakon prve trudnoe senzibilizirana. U drugoj trudnoi moe doi do fetalne eritroblastoze.

Nasljeivanje vezano uz spol(ne mogu prebacit u word)

Normalna ena iji je brat daltonist udala se za mukarca slijepog za boje. Od troje djece, ker i sin su bili slijepi za boje, a jedna ker ne. Koji je genotip roditelja ?Daltonizam je spolno vezana nasljedna bolest.D = zdravi genD = daltonizamXDDd x XdY (d-ovi idu gore na X i Y)MENDELOVI ZAKONI NASLJEIVANJA U GENETICI OVJEKA(nasljeivanje Mendelovih svojstava) MENDELOVI ZAKONI 1. zakon o jednolinosti prve generacije (F1) 2. zakon o razdvajanju (segregaciji) svojstava u drugoj generaciji (F2) 3. zakon o nezavisnom nasljeivanjuPrirodne genetske varijacije bez tetnih posljedica na zdravlje ovjeka kao i genetski uvjetovane bolesti moemo svrstati u pet osnovnih skupina: 1. monogenski odreena svojstva bolesti ili svojstva kod kojih je fenotip pod utjecajem, ili izostankom utjecaja, gena smjetenog samo na jednom lokusu2. poligenski odreena svojstva bolesti ili svojstva kod kojih je fenotip pod utjecajem gena smjetenih na vie lokusa3. kromosomske abnormalnosti bolesti kod kojih je fenotip pod utjecajem morfolokih promjena u strukturi kromosoma (delecija, inverzija, translokacija, insercija, ring kromosom, itd.) ili je rezultat promjene u broju kromosoma (trisomija, monosomija itd.)4. mitohondrijsko nasljeivanje bolesti ili svojstva iji je fenotip pod utjecajem gena smjetenih na mitohondrijskoj DNA5. bolesti koje su nepoznate etiologije, a za koje se tek pretpostavlja genetska uvjetovanost i koje esto nazivamo familijarnim bolestimaPET OSNOVNIH OBLIKA NASLJEIVANJA MENDELOVIH SVOJSTAVAMendelova svojstva svrstavamo u pet osnovnih oblika prema nainu nasljeivanja, a koji ovise o tome GDJE se nalazi gen za ispitivano svojstvo i KOLIKO kopija alela je potrebno da se svojstvo fenotipski ispolji:1. autosomno recesivno nasljeivanje lokus se nalazi na autosomnom kromosomu, za fenotipsku ekspresiju potrebna oba alela2. autosomno dominantno nasljeivanje lokus se nalazi na autosomnom kromosomu, za fenotipsku ekspresiju potreban samo jedan alel 3. X-vezano recesivno nasljeivanje lokus se nalazi na X kromosomu, za fenotipsku ekspresiju kod ena potrebna oba alela4. X-vezano dominantno nasljeivanje lokus se nalazi na X kromosomu, za fenotipsku ekspresiju kod ena potreban samo jedan alel5. mitohondrijsko nasljeivanje lokus se nalazi na mitohondrijskom kromosomuANALIZA RODOSLOVLJA (obiteljske studije) nain da se prati prijenos genetske informacije koja utjee na fenotip kroz obiteljsko stablo prati se fenotip i zakljuuje o moguem genotipu govori nam o tome da li fenotip ima genetsku sastavnicu, ali ne kae nita o genu ili njegovoj ulozi (rodoslovlje ili pedigre)3 slajda sa oznakama (ne mogu prebacit u word)Rodoslovlja za pet osnovnih naina nasljeivanja Mendelovih svojstava ovjeka (slika)A. autosomno dominantno nasljeivanjeB. autosomno recesivno nasljeivanjeC. X-vezano recesivno nasljeivanjeD. X-vezano dominantno nasljeivanjeE. Y vezano nasljeivanjeAUTOSOMNO DOMINANTNO NASLJEIVANJEZamiljeno rodoslovlje obitelji u kojoj se javlja hiperkolesterolemija, autosomno dominantna bolest. oboljela osoba mora imati barem jednog oboljelog roditelja oboljenje pogaa oba spola oboljenje prenose oba spola dijete oboljele i zdrave osobe ima vjerojatnost od 50% da e i samo biti bolesno (to podrazumijeva da je oboljeli roditelj heterozigot, to i je najei sluaj) zdravo dijete oboljele i zdrave osobe ne prenosi dalje na svoje potomke alel za ispitivano svojstvo

oboljela osoba mora imati barem jednog oboljelog roditelja dijete oboljele i zdrave osobe ima vjerojatnost od 50% da e i samo biti bolesno zdravo dijete oboljele i zdrave osobe ne prenosi dalje na svoje potomke alel za ispitivano svojstvo

AUTOSOMNO RECESIVNO NASLJEIVANJE

oboljenje pogaa oba spola u jednakoj mjeri rizik za potomstvo je 3/4 zdravih i 1/4 oboljelih (tj. po roenju oboljelog djeteta, svako slijedee dijete ima 25% mogunosti da bude roeno s tim oboljenjem) oboljela osoba je obino potomak zdravih roditelja roditelji sa oboljelim potomcima najee su asimptomatini nosioci vrlo je visok postotak brakova (krianja) u srodstvu fenotipski nije mogue razluiti da li je zdrava osoba zdravi homozigot ili je heterozigotni nosioc alela za ispitivano svojstvo

zdravih potomaka i oboljelih fenotipski nije mogue razluiti da li je zdrava osoba normalni homozigot ili je heterozigot 2/3 su mogui nosiociAutosomno recesivno nasljedno svojstvo i brak (krianje) u srodstvu

to je nasljedno svojstvo u opoj populaciji rjee, a dijete zdravih roditelja (nosioca za to oboljenje) je oboljelo, to je vea vjerojatnost da su roditelji oboljele osobe u srodstvuX-VEZANO DOMINANTNO NASLJEIVANJE

bolestan otac imati e zdrave sinove ali bolesne keri pogaa oba spola, no meutim vie ene no mukarce sve keri bolesnog oca i zdrave majke su bolesne, a svi sinovi bolesnog oca i zdrave majke su zdravi dijete bolesne majke i zdravog oca , bez obzira kojeg je spola, ima vjerojatnost od 50% da nasljedi bolest u opoj populaciji vei je postotak oboljelih ena (i kada bolest nije letalna za mukarce) bolest jae (ne ee!) pogaa mukarce i za njih je stoga i esto letalna bolestan otac imati e zdrave sinove ali bolesne keri sve keri bolesnog oca i zdrave majke su bolesne, a svi sinovi bolesnog oca i zdrave majke su zdravi dijete bolesne majke i zdravog oca , bez obzira kojeg je spola, ima vjerojatnost od 50% da nasljedi bolest(slike)Rodoslovlje za bolest koja je letalna za mukarce

bolest jae (ne ee!) pogaa mukarce i za njih je stoga i esto letalna u normalnoj populaciji omjer spontanih pobaaja je jedan pobaaj na est trudnoa, no ovdje je taj omjer mnogo vei svi pobaeni plodovi su mukog spolaX-VEZANO RECESIVNO NASLJEIVANJE (slika) bolest se nikada ne prenosi sa oca na sina pogaa veinom mukarce oboljeli mukarac je obino potomak zdravih roditelja, gdje je majka uobiajeno mirni nosioc, a moe imati oboljele muke roake svi oboljeli mukarci u srodstvu su preko majke bolest se uobiajeno prenosi s bolesnog djeda preko njegove keri koja je nosioc na polovicu njegovih unuka ena moe oboljeti pod uvjetom da otac ima oboljenje, a majka je mirni nosioc, ili taj sluaj moe biti posljedicom nasumine inaktivacije kromosoma X (engl. non-random X-inactivation)

Primjer za X-vezanu recesivnu i letalnu bolest (Ducheneova miina distrofija)

oboljela osoba sigurno je jedina u obitelji to u ovom sluaju govori o svjeoj mutacijiY-VEZANO NASLJEIVANJE (slika) pogaa iskljuivo mukarce bolestan mukarac uvijek ima bolesnog oca (jedino ako se ne radi o novonastaloj mutaciji) svi sinovi bolesnog oca su isto tako bolesniMITOHONDRIJSKO NASLJEIVANJE

bolestan otac i zdrava majka raaju zdrave potomke djeca bolesne majke i zdravog oca bez obzira na spol obolijevaju

linija kose u obliku slova V (engl. widows peak) je dominantna osobina drugoroena ki u 3. generaciji nema V iako je prisutan kod oboje roditelja; to govori o tome da je osobina dominantna spojena uka je recesivna osobina prvoroena ki u 3. generaciji ima spojene uke iako ih nema niti jedan od roditelja; to govori da je osobina recesivna

Da li je osobina recesivna ili dominantna ? Da li je mogue odrediti genotip ostalih pojedinaca u pedigreu ?MENDELSKA SVOJSTVA U POPULACIJIUestalost mendelskih svojstava i bolesti u opoj populaciji vrlo je mala, no uestalije ih susreemo u manjim reproduktivno zatvorenim i dobro definiranim populacijskim skupinama. Primjerice, u populaciji sjeverne Amerike: cistina fibroza je uestalije oboljenje u amerikoj populaciji koja svoje porijeklo vue od doseljenika zemalja zapadne Evrope srpasta anemija je uestalije oboljenje u amerikoj populaciji koja svoje porijeklo vue od doseljenika zemalja zapadne Afrike talasemija je veom uestalou zastupljena u stanovnika koji su porijeklom iz zemalja Mediterana (Grci i Talijani ) Tay-Sachsova bolest zastupljena s velikom uestalou u idovskoj zajednici porijeklom iz istone Evrope procijenjeno je da svatko od nas, svaki normalan lan ljudske zajednice nosi u svom genomu izmeu 1 do 8 mutacija koje samo u homozigotnom stanju mogu dovesti do nekog Mendelovog svojstva, a budui da prema dananjem saznanju imamo oko 24 000 gena (lokusa), malo je vjerojatno da e dvoje ljudi koji nisu u nikakvom srodstvu nositi istu mutaciju na istom lokusu i na istom mjestu u strukturi gena i da pritom jo i ostvare roditeljstvoPrimjeri za neka Mendelova oboljenja: (slike)Autosomno dominantno nasljeivanje: brahidaktilija (1905. godine) kongenitalna katarakta (1906. godine) Huntingtonova koreja (1913. godine) Wolf-Hirchhornov sindrom hiperkolesterolemijaAutosomno recesivno nasljeivanje: Tay-Sachsova bolest alkaptonurija (1902. godine) albinizam (1903. godine) srpasta anemija cistina fibroza talasemija X- vezano recesivno nasljeivanje: hemofilija Duchenneova miina distrofija (1913. godine) sljepoa za crvenu i zelenu boju (1914. godine)Mitohondrijsko nasljeivanje: Leberova atrofija oka neki tipovi epilepsije Wolframov sindrom, mitohondrijski oblik

IZNIMKE U NASLJEIVANJU PO MENDELOVIM ZAKONIMAOd vremena Mendela i njegovih zakona, saznanja o mehanizmima nasljeivanja znatno su se proirila tako da danas: znamo da nasljeivanjem jednog alela moemo poveati ansu da nasljedimo neki drugi alel znamo da se moe utjecati na to kako i kada e doi do ispoljavanja (ekspresije) svojstva u neijem fenotipu znamo da kod nekih svojstava postoje razliiti stupnjevi dominacije i recesivnosti.Jednostavna pravila nasljeivanja po Mendelu ne mogu se primijeniti na te, kao i neke druge, iznimke.Stoga kada govorimo o iznimkama unutar svojstava koja se nasljeuju po Mendelu mislimo prvenstveno na: poligena svojstva intermedijarno nasljeivanje multipli alelizam modificirajue gene i gene regulatore nepotpunu prodornost (penetrabilnost) gena gene koji odreuju svojstva vezana uz spol pleiotropiju nestabilne (stattering) alele najvei dio osobina ovjeka odreen je zajednikim uinkom vie parova gena zovemo ih poligena ili kontinuirana svojstva visina tijela pod utjecajem je niza parova gena nepoznatog broja lokusa aditivni uinak; pod utjecajem je okoline ali je i sazdana od itavog niza dijelova tijela, od glave do pete antropometrijska svojstava; eko labilna i eko stabilna boja koe, boja kose, veliina mozga, inteligencija, osobnost, krvni tlak, puls, vitalni kapacitet, dermatoglifi, takoer su poligena svojstva jer su odreena s vie od jednog alela na razliitim lokusima znaajka svih poligeno odreenih svojstava je neprekinuti gradijent njihove ekspresije(fotke)Varijacije u boji koeVarijacije u boji koe mukaraca pripadnika razliitih populacija mjereno spektrofotometrom. Toka oznaava srednju vrijednost, dok je crtom prikazana standardna devijacija. INTERMEDIJARNO NASLJEIVANJENepotpuna dominacija izmeu alela moe dovesti do prividnog mijeanja u ispoljavanju fenotipa, to je rezultat intermedijarnog nasljeivanja promatranog svojstva kod heterozigotnih osoba. visina tona mukog glasa najvii tenor i najnii bas oito su fenotipsko svojstvo kod onih mukaraca koji su homozigoti za to svojstvo (AA i aa), dok su baritoni heterozigoti (Aa) smrtonosnu djeju bolest poznatu kao Tay-Sachsov sindrom takoer odlikuje nepotpuna dominacija; heterozigotne jedinke su genetiki programirane da proizvode samo 40 do 60% od normalne koliine enzima koji sprjeava razvoj te bolesti (homozigoti uope ne proizvode taj enzim i stoga oboljevaju i umiru)Mendel je imao sreu jer je prouavao biljku graka koja ne pokazuje svojstvo intermedijarnog nasljeivanja jer, u protivnom, on vjerojatno nikada ne bi otkrio osnovna pravila nasljeivanja.

Multipli alel (slike) sustav krvnih grupa ABO primjer je svojstva koje kontrolira vie nego jedan par alela; takav sustav naziva se multipli alelizam; u sluaju ABO sustava, radi se o etiri alela (A1, A2, B i O), no svaka osoba nasljeuje samo dva od njih (po jedan od svakog roditelja) Neka svojstva kontrolira mnogo vie od etiri alela. sustav HLA, koji je odgovoran za prepoznavanje i odbacivanje stranih tkiva u naem organizmu, moe imati i do 30 000 000 razliitih genotipovaNovija genetika istraivanja ukazuju da su sustavi pod kontrolom multiplih alela mnogo ei od monogenih sustava. MODIFICIRAJUI GENI I GENI REGULATORIPostoje dvije skupine gena koji mogu utjecati na funkciju drugih gena, a zovu se modificirajui geni i geni regulatori. modificirajui geni izmjenjuju ispoljavanje (ekspresiju) odreenih gena u fenotipu geni regulatori mogu ili pokrenuti ili zaustaviti ispoljavanje drugih genamodificirajui geni izmjenjuju ispoljavanje odreenih gena u fenotipaPrimjer za to je dominantan gen za mrenu (kataraktu) oka koji uzrokuje razliite stupnjeve oteenja vida ovisno o prisustvu specifinog alela koji ga prati modificirajueg gena. (Meutim, mrena moe nastati i pod utjecajem odreenih okolinih imbenika, primjerice kao posljedica pretjeranoj izloenosti ultraljubiastom zraenju.)geni regulatori mogu ili pokrenuti ili zaustaviti ispoljavanje drugih gena. Oni nadziru proces proizvodnje itavog niza razliitih kemijskih spojeva u biljaka i ivotinja. Npr., nadziru i vrijeme kada e se neki specifini strukturalni protein proizvesti u naem organizmu, a takoer su i odgovorni za itav niz promjena do kojih dolazi tijekom rasta i razvoja ljudskog organizmaNEPOTPUNA PRODORNOST (penetrabilnost) GENA (slike)Neki geni ne posjeduju 100% prodornost. To znai da njihov uinak (njihova ekspresija) nije potpun ukoliko nisu prisutni odreeni okolini imbenici. tako netko moe naslijediti gen odgovoran za dijabetes, ali ne mora nuno i oboljeti od te bolesti, osim ukoliko nije pod utjecajem okoline tj. naina ivota koji dovodi do pojave bolesti (prehrana, prekomjerna tjelesna teina, stres) slino tome, gen koji je odgovoran za multiplu sklerozu moe biti potaknut virusom herpesaGENI KOJI ODREUJU SVOJSTVA VEZANA UZ SPOLPostoje tri skupine gena koji mogu imati razliite uinke ovisno o spolu. Ta se podjela odnosi na sljedee pojave:1. GENI OGRANIENI (limitirani ) SPOLOM (engl. sex-limited genes)2. GENI NADZIRANI (kontrolirani) SPOLOM (engl. sex-controlled genes)3. GENOMSKI ili RODITELJSKI UPIS (nasljednost obiljeena spolom roditelja)(engl. genomic imprinting) geni ogranieni spolom su oni geni koje nasljeuju oba spola jednako, ali do njihovog ispoljavanja dolazi samo kod jednog od spolova. Primjer je pojaana dlakavost brade kod mukaraca, dok ene na licu imaju vrlo malo njenih dlaica.do ispoljavanja gena nadziranih spolom dolazi u oba spola, ali je ono razliito. Primjer za to je giht, bolest koja uzrokuje bolnu upalu zglobova. Ukoliko je/su geni za to oboljenje prisutni, kod mukaraca je sklonost ka oboljenju 8 puta vea nego li kod ena. za neke je gene poznato da imaju razliit uinak ovisno o spolu roditelja od kojega su naslijeeni. Ta se pojava naziva genomski ili roditeljski upis (engl. genome imprinting). ini se da ovaj obrazac nasljeivanja imaju bolesti kao to su dijabetes, psorijaza te neke rijetke genetike bolesti kao npr. oblik mentalne retardacije poznat kao Anglemanov sindrom.PLEIOTROPIJAJedan gen moe biti odgovoran za itav niz svojstava to se naziva pleiotropija. Primjeri za to su: simptomi koji se odnose na pojavu srpastih eritrocita (srpasta anemija); za nepravilan oblik crvenih krvnih stanica odgovoran je samo jedan gen ali ta pojava dovodi do itavog niza drugih simptoma kao to su zaepljenje krvnih ila, slab fiziki razvoj, srani problemi, problemi sa pluima, bubrezima i oima drugi primjer je albinizam; gen odgovoran za tu pojavu ne dovodi samo do nedostatne pigmentacije koe, kose i oiju nego, takoer, uzrokuje i zdravstvene probleme sa vidomNESTABILNI (stuttering) ALELINaposljetku, poznato je da neke genetike bolesti kod svake sljedee generacije imaju sve jae simptome i to stoga to se dijelovi oteenih gena umnoavaju tijekom prijenosa. Takvi se aleli nazivaju nestabilni (stuttering) aleli. Primjer za to je mijotonini oblik miine distrofije.

Mendel je vjerovao da se sve jedinice nasljeivanja prenose nepromjenjene s roditelja na potomke. Vana iznimka tog pravila su upravo ovi aleli.

UVOD U MOLEKULARNU GENETIKU(molekularna razina grae i funkcije stanice, kromosoma i gena)U ovjejem tijelu susreemo 4 kategorije molekula: 1. ugljikohidrati (eeri i krob)2. lipidi (masti, ulja i vosak)3. proteini (bjelanevine)4. nukleinske kiseline

PROTEINI: velike molekule, lananog oblika # uloge proteina: graevni materijal hemoglobin - prijenos plinova hormoni regulacija antitijela obrana neurotransmiteri prijenos enzimi (zapoinju i potom nadziru reakcije kod kojih nastaju ugljikohidrati, lipidi i druge tvari) ljudsko tijelo stvara na tisue razliitih proteina svi proteini graeni su od 20 aminokiselina (alanin, arginin, asparagin, asparaginska kiselina, cistein, glutamin, glutaminska kiselina, glicin, histidin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, fenilalanin, prolin, serin, treonin, triptofan, tirozin i valin) razlikujemo ih po broju, slijedu i vrsti aminokiselina neke od aminokiselina proizvodimo sami dok druge unosimo u tijelo hranom aminokiseline su, kao i 96,3% naega tijela, graene od 4 elementa: ugljik, kisik, vodik, duik NUKLEINSKE KISELINE najvee molekule ovjejeg organizma duge lanane molekule graom, oblikom i funkcijom znaajno se razlikuju od proteina dva su osnovna tipa (oblika) nukleinskih kiselina DNA i RNA obje imaju kljunu ulogu u sintezi proteina kromosomi se uglavnom sastoje od jedne (ili vie) vrlo duge molekule DNA svaka od tih molekula sadri genetike kodove (gene) za sintezu razliitih proteina koji reguliraju druge gene molekula DNA je linearan slijed trajno pohranjenih planova ili uputa kojima se koriste nae stanice u proizvodnji proteina molekule DNA imaju oblik dvostruke zavojnice koja izgleda kao spiralne ljestve stranice tih ljestava su graene od eera i fosfata a preke grade komplementarni parovi etiriju baza, to zajedno ini nukleotid

nukleotid = eer, fosfat i baza

STRUKTURA MOLEKULE DNA slijed baza od jednog nukleotida do drugog nukleotida ini ifru za za stvaranje specifinih aminokiselina koje potom grade specifian protein iz ega slijedi da je GEN SPECIFIAN SLIJED PAROVA BAZA SAMO 2 % od vie od 3 MILIJARDE parova baza u ljudskoj DNA kodira proteine takve sljedove zovemo EGZONI ostatak sljedova zovemo INTRONI neko se introne smatralo genetskim smeem danas znamo da je njihova uloga znaajna u koordinaciji aktivnosti gena u razliitim stanicama tijekom njihovog ivotnog vijeka istraivanja i dalje traju stanina DNA mitohondrijska DNA 13 ili malo vie gena RNA jednolanana kopija DNA sljedova veliinom manja od molekule DNA nema oblik dvostruke zavojnice umjesto baze timin ima bazu uracil razliite eerne skupine grade stranice ljestava zastupljena je i u jezgri i u citoplazmi transkripcija prepisivanje ifre DNA na RNA dio DNA se odmota i lanci se pod utjecajem specifinih enzima razdvoje tako da se razdvoje parovi baza slobodni komplementarni nukleotidi privueni su sad slobodnim, nevezanim bazama na razdvojenim lancima stvorena je tako glasnika RNA (messenger RNA) tj. mRNA, istovjetna kopija specifinog slijeda jezgrine DNA mRNA naputaju jezgru, odlazi u citoplazmu gdje se odvija sinteza proteina tono po ifri koja je sada prepisana na mRNA

mRNA u citoplazmi odlazi na ribosome (slobodni u citoplazmi ili na membranama endoplazmatskog retikuluma) gdje se poinje odvijati sinteza proteina sinteza zapoinje tako da se ribosomi poinju kretati du lanca mRNA te antikodonom (svaki antikodon graen je od tri nukleotidne baze) veu transportnu RNA tj. tRNA za komplementarne baze na mRNA svaka tRNA privlai i nosi sa sobom specifine aminokiseline budui da na ribosomima dolazi do prevoenja (translacije) mRNA, sintetizira se odreeni protein slijedom jedne aminokiseline za drugom svaka aminokiselina ima specifian kodon tj. komplementarni slijed od tri nukleotida ne kodiraju svi kodoni aminokiseline npr. start kodon se pojavljuje na poetku slijeda parova baza za svaki gen, a stop kodon na njegovom kraju oni ukazuju na to gdje uputa za odreeni protein poinje, a gdje zavrava ribosoma je na desetke tisua i mnogi istovremeno prevode istovjetne lance sa mRNA to omoguava brzu i koliinski veliku sintezu proteina DNA se umnoava da bi odrala planiranu sintezu proteina replikacija zapoinje odmotavanjem roditeljske molekule DNA te odvajanjem njenih lanaca i kao odgovor na odreeni enzim slobodni se nukleotidi veu za odgovarajue baze na oba lanca stvaraju se dvije istovjetne kopije izvorne roditeljske molekule DNA umnoavanje stanine DNA deava se neposredno prije mitoze ili mejoze ako doe do greke, npr. moe doi do nepravilnog spajanja baza, nastaje MUTACIJA ako je greka tj. mutacija nastala u spolnoj stanici moe biti prenesena na slijedeu generaciju takve greke u umnaanju (replikaciji) izvor su nastajanja svih novih gena izuzetna vanost u evolucijskom procesu ! u tjelesnim (somatskim) stanicama dovode do promjena koje mogu rezultirati tumorima isti kodoni kodiraju aminokiseline kod ljudi, maaka, pasa, buha, muha pa i bakterija svih ivih bia ! mi dijelimo mnoge gene s drugim ivim biima 90% naih gena istovjetno je genima mia, a 1/3 istih gena dijelimo s primitivnim biima kao to su oblii (gliste), to je jo jedan u nizu dokaza o evoluciji.