Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.
-
Upload
amadore-belli -
Category
Documents
-
view
219 -
download
1
Transcript of Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.
![Page 1: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/1.jpg)
Log (fitness)
selezione
ricombinazionemutazione
![Page 2: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/2.jpg)
• Inizio 1900 leggi fondamentali della genetica
•1914 MORGAN induzione di mutazioni in Drosophila (alcool etilico e etere)
•anni ‘40 proprietà alchilanti di ossido di etilene, mostarda azotata, epicloridrina etc...
•1948 RAPOPORT “supermutageni”
MUTAGENESI AMBIENTALE
![Page 3: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/3.jpg)
GLOSSARIO
Mutazione: qualsiasi alterazione ereditabile del DNA.Mutageno: agente o processo che aumenta la frequenza di mutazioni in una popolazione di cellule o di individui.Mutageni diretti: agenti chimici o fisici che interagiscono direttamente con il DNA modificandolo.Mutageni indiretti: agenti chimici che non interagiscono direttamente con il DNA, ma attraverso la produzione di radicali reattivi o la interazione con la sintesi, replicazione o mantenimento della sua struttura.Genotossico: agente o processo in grado di alterare la struttura, il contenuto informazionale o la segregazione del DNA, o che ne inibisce transitoriamente la replicazione. Include agenti mutageni e altri capaci di interagire in vario modo con il materiale genetico..
![Page 4: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/4.jpg)
GLOSSARIO
Mutazione: qualsiasi alterazione ereditabile del DNA.Mutageno: agente o processo che aumenta la frequenza di mutazioni in una popolazione di cellule o di individui.Mutageni diretti: agenti chimici o fisici che interagiscono direttamente con il DNA modificandolo.Mutageni indiretti: agenti chimici che non interagiscono direttamente con il DNA, ma attraverso la produzione di radicali reattivi o la interazione con la sintesi, replicazione o mantenimento della sua struttura.Genotossico: agente o processo in grado di alterare la struttura, il contenuto informazionale o la segregazione del DNA, o che ne inibisce transitoriamente la replicazione. Include agenti mutageni e altri capaci di interagire in vario modo con il materiale genetico..
![Page 5: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/5.jpg)
Cancerogeno: agente o processo che aumenta significativamente l’incidenza di neoplasie, indipendentemente dal meccanismo di azione.
I cancerogeni genotossici sono agenti che significativamente aumentano l’incidenza di tumori in una popolazione e hanno l’abilità di alterare l’informazione genetica.
I cancerogeni non-genotossici (ad azione epigenetica) sono agenti che aumentano significativamente la frequenza di tumori in una popolazione ma non hanno l’abilità di alterare l’informazione genetica.
Teratogeno: agente che interferisce con il normale sviluppo embrionale
![Page 6: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/6.jpg)
DANNO AL DNA
Livello informazionale
Livello strutturale
Modificazione della corretta sequenza di basi
Alterazione della conformazione fisica
della molecola
Mammiferi 10.000 eventi di modificazione del DNA per ora per cellula
![Page 7: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/8.jpg)
Azioni errate dell’apparato replicativo durante la replicazione del DNA in presenza di un templato intatto e dei comuni dNTPs;
Misinserzione di un nucleotide mutagenico, che possegga una specificità di appaiamento imprecisa (vaga, inesatta), durante la replicazione del DNA;
Reazioni chimiche con mutageni endogeni, come ad esempio le specie reattive dell’ossigeno, e la decomposizione spontanea di basi del DNA.
MUTAZIONE SPONTANEA
UMANI: 107 cellule si dividono ogni secondo, in 1/3 di queste insorge una mutazione spontanea
![Page 9: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/9.jpg)
Mutazioni per sostituzione di base
TRANSIZIONI: purina purina G A
pirimidina pirimidina C T
TRASVERSIONI: purina pirimidina
G T G C
A T A C
![Page 10: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/10.jpg)
Tautomeria e conseguenze
Nella sua forma rara una base puo’ formare legami diversi rispetto a quelli normali e causare appaiamenti errati.
![Page 11: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/11.jpg)
Effetto della mutazione
completa
• Mutazione con perdita di funzione
parziale
• Mutazione con guadagno di funzione
• Mutazione senza effetti rilevabili
![Page 12: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/13.jpg)
PERDITA DI BASI
Fattori : pH, T° C, tempo di replicazione, lunghezza genoma
Purine: Escherichia coli (1/genoma) x generazione Mammiferi (104/cellula) x generazione
Pirimidine: più stabili
Tasso di perdita C,T ~ 1/20 G,A
Siti AP 50.000-200.000 / genoma (uomo-roditori) 9.000/genoma/giorno x idrolisi del DNA
![Page 14: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/14.jpg)
DANNO OSSIDATIVO
Fonte di ROS (specie reattive dell’ossigeno): endogena, esogena
RH2 + OH RH +H2O reazione a catena (ad es. perossidazione dei lipidi insaturi)
(R=macromolecola organica)
![Page 15: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/15.jpg)
MECCANISMI CELLULARI DI DIFESA
Eliminazione di specie reattive superossido dismutasi : 2O2 + 2H+ H2O2+O2
catalasi: 2H2O2 2H2O+O2
Interruzioni delle reazioni a catenaTioli, vitamina C, α-tocoferoli , etc..Glutatione perossidasi: H2O2+2GSH 2H2O+GS-SG
Sequestro dei metalli di transizioneReazioni di tipo Fenton = sequestro Fe2+ sotto forma di ferritina
Regolazione cellulareInibizione della progressione del ciclo cellulareApoptosiAttivazione dei processi di degradazione delle macromolecole danneggiate
Compartimentazione delle molecole bersaglio sensibiliIstoni e poliamineStruttura ordinata della cromatina
![Page 16: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/22.jpg)
E mismatch = 2-3 Kcal/mole (equivale ad un singolo legame idrogeno; frequenza di errore per nucleotide: 1-10%
in Escherichia coli
Meccanismo frequenza di errore
Appaiamento delle basi 10-1 - 10-2
Azione DNA polimerasi 10-5 - 10-6
(incluso proofreading)
Proteine accessorie 10-7
Correzione postreplicativa 10-10
![Page 23: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/25.jpg)
Frequenza di mutanti: proporzione finale di mutanti rilevabile in una popolazione. Tale parametro non tiene conto di come e/o quando la mutazione sia insorta.
Tasso di mutazione: frequenza di mutazione per generazione e per entità biologica (virus, cellula, individuo) ad un determinato locus.
Es: tasso di mutazione in una cellula germinale
: numero di gameti in cui sia avvenuta la mutazione diviso il numero totale di gameti che danno origine alla generazione successiva.
![Page 26: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/26.jpg)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 2 4 6 8
Numero di divisioni cellulari
Nu
mer
o d
i m
uta
nti
per
10
8 bat
teri
a
b
Aumento di una coltura della proporzione di mutanti per divisione.
La pendenza della retta (a/b) fornisce il tasso di mutazione: 1 x10-8.
a= 5-2/ 108=3/ 108 b=3 a/b= 3x10-8/3=1x10 -8
![Page 27: Log (fitness) selezione ricombinazione mutazione.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052522/5542eb59497959361e8c60e4/html5/thumbnails/27.jpg)
Tasso di mutazione: frequenza di mutazione per generazione e per entità biologica (virus, cellula, individuo) ad un determinato locus.
a= m (numero di mutanti)/d (numero di divisioni cellulari)
Frequenza di mutanti: proporzione finale di mutanti rilevabile in una popolazione. Tale parametro non tiene conto di come e/o quando la mutazione è insorta.
n° generazioni n°totale di batteri N V T frequenza di mutazione
n 1x108 1 1 1x10-8
n+1 2x108 2 2 4 2x10-8
n+2 4x108 4 4 4 12 3x10-8
n+3 8x108 8 8 8 8 32 4x10-8
n+4 16x108 16 16 16 16 16 80 5x10-8