wechselwirkungen zwischen genen - uni ulm aktuelles · konzept das biochemie und genetik...
TRANSCRIPT
Chapter 6 Opener
Wechselwirkungen zwischen Genen
Kurze Wiederholung: Mutationen Haplosuffizienter Gene sind oft rezessiv!
Figure 6-2
RNA Protein DNA
Defekt Funktional Funktional
Defekt Defekt Funktional
Zwei Modelle für dominante Mutationen
Figure 6-3
Haploinsuffizienz Dominant negativ
Zwei Gendosen
Kein Gen
Eine Gendose. Reicht nicht aus
Unvollständige Dominanz in 4 Uhr Blumen
rein weiss X rein rot
F1: rosa
Selbsten
1/4 rot ; 1/2 rosa ; 1/4 weiss
F1
Co-Dominanz: Die Expression zweier Allele in in einer Heterozygote
Beispiel 1: Blutgruppen
Genotyp Blutgruppe
IA/IA, IA/i A
IB/IB, IB/i B
IA/IB AB
i/i 0
Beispiel 2: Sichelzellenanemie
HbA/HbA normal, keine Sichelzellen HbS/HbS Sichelzellen, oft tödliche Anämie HbA/HbS keine Anämie, gelegentliche Sichelzellen
Unvollständige Dominanz auf zellulärer Ebene
Co-Dominanz auf molekularer Ebene der Hämoglobine
Figure 6-6
Phenotyp Genotyp
Wanderung im elektr. Feld
und
Auftrag
Sichelzellen anemie
Sichelzellen- Vererbung
Normal
S A
Ein rezessiv lethales Allel in Katzen
Figure 6-9
T/t
T/t tt T/T
Ohne Schwanz
Tot Normal Ohne Schwanz
Archibald Garrod, Entdecker vererbarer Fehler im Metabolismus
Figure 6-10
Figure 6-11 part 1
Isolation auxotropher Argininmutanten
Gamma-Strahlen
Mutagenisierte Zellen
Ascosporen werden isoliert und getrennt in Kulturen überführt
Kreuzen mit Wild Typ
Wild Typ
Figure 6-11 part 2
Isolation auxotropher Argininmutanten
Ascosporen werden in Vollmedium gezogen
Asexuelle Sporen werden in Minimalmedium überführt
Asexuelle Sporen die nicht auf Minimalmedium wachsen, werden in komplementiertes Medium überführt
Vollmedium
Vollmedium
Minimal Medium
Minimal + Amino- säuren
Minimal + Vitamine
Isolation auxotropher Argininmutanten
Figure 6-11 part 3
Minimal + Amino- säuren
Vollmedium
Minimal + Vitamine
Minimal
Arginin und seine Vorstufen
Figure 6-12
Table 6-1
Das Wachstum der arg Mutanten kann durch Gabe von Zwischenprodukten beeinflusst werden
Vorläufer Ornithin Citrullin Arginin Enzym X Enzym Y Enzym Z
arg-1+ arg-3+ arg-2+
Tatum und Beadle: Ein Gene ein Enzym (Polypeptid)
Konzept das Biochemie und Genetik zusammenführte
Welche Gene bestimmen die Farbe der Blüte?
Harebell plant
1.Mutagenisiere die Pflanze
2. Teste die Mutanten auf Ein Gen Vererbung
3.Bei wie vielen der Mutanten ist ein jeweils ein anderes Gen betroffen?
4. Kreuze die versch. Mutanten zu Doppelmutanten und finde heraus, ob die Gene interagieren
Figure 6-15 part 1
Wieviele Gene sind betroffen? Komplementation!
w1 w2 Gen Gen
w1 w2 Gen Gen
w1 w2 Gen Gen
w1 w2 Gen Gen
Figure 6-15 part 2
Wie viele Gene sind betroffen? Komplementation!
w1 w2 Gen Gen
w1 w2 Gen Gen
w1 w2 Gen Gen
weiss weiss weiss weiss
Keine
Komplementation
Komplementation
Figure 6-15 part 3
Wie viele Gene sind betroffen? Komplementation!
Keine
Komplementation
Komplementation
Farbloser Vorläufer
Kein Substrat
Farbloser Vorläufer
Farbloser Vorläufer weiss blau
Kein Substrat
Unabhängig synthetisierte und vererbte Pigmente
Figure 6-17
9:3:3:1
Figure 6-15 part 3
Interaktion zwischen Genen: Im selben Pathway
Keine
Komplementation
Komplementation
Farbloser Vorläufer
Kein Substrat
Farbloser Vorläufer
Farbloser Vorläufer weiss blau
Kein Substrat
3/4 w1 +/- 3/4 w2+/- 9/16
Aufspaltung der F2 in 9:7
Modell für rezessive Epistasie
Figure 6-19
Selbsten
Beide Enzyme aktiv
Enzym 2 defekt
Enzym 1 defekt
Aufspaltung der F2 in 9:4:3
Kein Substrat
Block am ersten Enzym
Gene, Gen-Pathways, Signalketten und Netzwerke
Beispiel : Hefe-Paarung
Suppression
Beispiel Hefe
ats Stirbt bei 37oC
Mutagenese von ats- Stamm Überlebt bei 37oC
Revertante a+ X a+ alle Wild Typ
Suppressor ats . s X a+ . s+ ?
Drosophila: pd = lila Augen (rezessiv); su = rezessiver suppressor von pd ,rote Augen
pd/pd ; su+/su+ X pd+/pd+ ; su/su
Eine Molekulare Erklärung für Suppression
Figure 6-22
Wild Typ
Erste Mutation
Zweite Suppr. Mutation
Zweite Mutation alleine
Ergebnis
X
X
X
X
X
Synthetische Lethalität
?
9:3:3
K N
α a!
N a!
N K
α K
K:
N:
+ - - +
- - + +
Synthetische Wechselwirkung von Genen Synthetische Lethalität
Keine Selektion N K N, K
K N
α a!
N a!
N K
α K
Synthetische Wechselwirkung von Genen Synthetische Lethalität
Synthetische Wechselwirkung von Genen Synthetische Lethalität
Europa bei Nacht