GENA

Gena are trei caracteristici de bază:

• - unitate funcţională

• - unitate mutaţională

• - unitate de recombinare

Visual

Structura genei

• 5’ – 3’ catena sens, codificatoare

• 3’ – 5’ catena anti-sens, matrice pentru ARNpm

Structura genei

• Promotorul (200pb)

• Unitatea functionala

• Terminatorul

PROMOTORUL• cutia TATA (Hogness)

determina primul nucleotid ce va fi transcris in ARN ; prezinta secvenţă TATAAAA situată la circa 30 pb în amonte de SIT

• cutia CAAT (5’ GGCCCAATCT 3’) situată

în amonte de caseta TATA (la circa 75 pb de SIT)

• cutia GC, cu secvenţa consens GGGCGG situata la circa 90 p.b. în amonte faţă de SIT .

• S.I.T • 5’UTR (untranslated region) conţine o secvenţă (prezentă la toate genele) 5'-CCAGCCATG-3', codonul iniţiator ATG• dupa ultimul exon din zona centrala transcrisa a genei exista o secventa 3’UTR

necodanta (transcrisa dar netranslata) Ea începe cu unul din codonii stop (TAA, TAG, TGA) ce reprezintă semnalul de oprire a sintezei proteinei.

• situsul de poliadenilare .

exon 2exon 1 exon npromotor

5‘UTR

3‘UTRProtein coding sequence

exon n-1

Gene structure

Unitatea functionala are o structura discontinua, fiind alcatuita din exoni si introni.

EXONI

• Numarul exonilor variaza de la o gena la alta (intre 2 si mai mult de 50)

INTRONI

• Genele alele sunt situate în aceleaşi locusuri în perechile de cromosomi omologi – unul de la forma părintească masculină şi altul – de la cea femenină (cu excepţia genotipurilor XY, XO)

13

• Interacţiuni alelicealelice;

• Interacţiuni non-alelicenon-alelice;

INTERACTIUNI GENICEINTERACTIUNI GENICE

INTERACTIUNILE DINTRE GENE

Interactiunea intre genele alele se manifesta prin relatii de • dominanta • recesivitate • codominanta • letalitate sau • semiletalitate

15

Interacţiuni alelicealelice;

• Dominanţă-recesivitate.Dominanţă-recesivitate.– A1>0 sau B > 0

INTERACTIUNI GENICEINTERACTIUNI GENICE

A1 > 0

Genotip Fenotip

Antigen Anticorpi Grup sanguin

AAA0

A β A

00 H α şi β 0

16

Interacţiuni alelicealelice;

• CodominanţăCodominanţă.– A1 = B

INTERACTIUNI GENICEINTERACTIUNI GENICE

A = B

Genotip Fenotip

Antigen Anticorpi Grup sanguin

AA A β A

AB A şi B AB

BB B α B

17

Interacţiuni non-alelicenon-alelice;• epistazieepistazie.

– Expresia fenotipică a unei perechi de gene alele poate fi influenţatăinfluenţată de acţiunea altor perechi de gene alele, care ocupă loci diferiţi de pe acelaşi cromosom sau de pe cromosomi diferiţi;

linkage

- Gene nealele de pe acelasi cromozom se transmit la descendenti impreuna

INTERACTIUNI GENICEINTERACTIUNI GENICE

Trei alele situate pe 9q34 sunt implicate în determinismul genetic al sistemului AB0: A, B şi O.

• A si B sunt codominante• A si B sunt dominante faţă de 0• Alela 0 este nefuncţională, adică nu codifică

sinteza niciunei glicoziltransferaze.

Interactiunea intre genele nealele

A. Epistazia

Proprietatile genelor

• Specificitatea genei

• Penetranta genei:completa/incompleta

• Expresivitatea genei

• Poligenie

• Pleiotropie (polifenie)

Specificitatea

• Este determinata de ordonarea particulara a nucleotidelor

• Specificitatea confera unei gene (alele) capacitatea de controla strict sinteza unei proteine

Penetranţa

• Reprezinta frecventa indivizilor dintr-o populatie la care s-a exprimat fenotipic caracterul controlat de aceeasi alela existenta in genotip

• Este o notiune cantitativa

•Penetranţă - completă → toţi heterozigoţii = bolnavi → p = 1;

•Penetranţă – incompletă → unii heterozigoţi = sănătoşi → p < 1

•Exemple de boli cu penetranţă incompletă:•retinoblastomul → p= 80%

•osteogenesis imperfecta → p = 90%.

Expresivitatea

• Reprezinta gradul (intesitatea sau severitatea) de manifestare clinica (fenotipica) a unei gene mutante si penetrante la bolnavii din aceeasi familie, populatie.

• Spre deosebire de penetranta, expresivitatea este o notiune calitativa.

• Ex. de expresivitate variabila este alela pentru polidactilie la om (indivizii purtatori pot prezenta hexadactilie numai la mâini, sau numai la picioare, sau la toate membrele, sau doar bonturi digitale la un membru).

• Expresivitatea - polidactilie, sindactilie si adactilie,

aceste deformatii sunt printre cele mai intalnite anormalitati congenitale.

Poligenia

• Reprezinta fenomenul prin care anumite caractere fenotipice complexe (normale/anormale) sunt produse prin actiunea mai multor gene nealele (situate in loci diferiti), care au efecte cantitative mici si însumate

• Nr. de gene care participa la realizarea caracterului respectiv variaza de la o persoana la alta, si de aceea distribuţia caracterului in populatie corespunde unei curbe de tip Gausian

Pleiotropie (polifenie)

Reprezinta fenomenul prin care o singura gena (dominanta) sau o pereche de gene recesive produc efecte fenotipice diverse in mai multe sisteme de organe si funcţii

• Sd.Marfan :1)Modificari scheletice:membre

lungi, degete lungi si fine (arahnodactilie), piept excavat, etc.

2)Modificari oculare3)Modificari

cardiovasculare :anevrisme de aorta, prolaps de valva mitrala

Tipuri de gene

GENE COMUNE (domestice). • se exprimă în toate celulele • reprezintă circa 1/5 din numărul total de gene la om şi

peste 90% din genele exprimate în orice tip celular;

GENE SPECIFICE.Circa 4/5 din genele umane au o expresie limitată - spaţial - temporal.