DNA det genetiske materialet Kapittel 14 Copyright Mc

Elementer verdt å legge merke til: • Hvordan har forskerne jobbet? v v •

Oversikt • • • Viktige genetiske eksperimenter Oppbygningen av DNA 3 D-strukturen av DNA

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? • ENKELT! Raven - Johnson - Biology:

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Hammerling Forsøket • Modellorganisme v eks. E.

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Hammerling Forsøket Del 1 Ingen ny fot

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Hammerling Forsøket Del 2 Raven - Johnson

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Hammerling Forsøket Konklusjon Arvematerialet er i foten

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Briggs/King Forsøket Hypotesetesting: Arvemetarialet ligger i kjernen

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Gurdon Forsøket Hypotesetesting: Arvemetarialet ligger i kjernen

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Steward Forsøket Modellsystem: Gulrot Konklusjon: Planter er

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Arvematerialet lagres i kjernen i eukaryote celler.

Hva er det genetiske materialet? • Gregor Mendel v v v Law of dominance

Hva er det genetiske materialet? • Kromosomer = proteiner + DNA (DNA=deoksyribonukleinsyre) • ENKELT!

Hva er det genetiske materialet? Griffiths forsøk • Modellsystem: Mus • Streptococcus pneumoniae v

Hva er det genetiske materialet? Griffiths forsøk Raven - Johnson - Biology: 6 th

Hva er det genetiske materialet? Griffiths forsøk Transformasjon = overføring av genetisk materiale fra

Hva er det genetiske materialet? Transformasjon = overføring av genetisk materiale fra en celle

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Avery forsøket • fortsettelse av Griffiths

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Avery forsøket: viser at DNA er

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Hershey-Chase forsøket: Modellsystem: Bakterier Bakteriofager •

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Hershey-Chase forsøket: Raven - Johnson -

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Hammerling forsøket Briggs/Kings forsøk Gurdon forsøket

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? DNA er arvematerialet som ligger i kjerna

Hvordan er DNA oppbygd? • • Har sett hvordan forskerene kom frem til at

Hvordan er DNA bygd opp? Levene’s oppfattelse av DNA strukturen • fant den kjemiske

Hvordan er DNA bygd opp? DNA og RNA er byd opp av 3 komponenter

Hvordan er DNA bygd opp? Nukleotid = fosfat, sukker og base isammen Raven -

Hvordan er DNA bygd opp? Dehydrerings syntese / fosfodiesterbinding Raven - Johnson - Biology:

Hvordan er DNA bygd opp? Hvordan skrive ned en DNA sekvens? • 5’ 3’

Hvordan er DNA bygd opp? Chargaff’s analyse: • • Det er ikke like mengder

3 D strukturen til DNA Rosalind Franklin (1920 - 1858) Raven - Johnson -

3 D strukturen til DNA • Røntgen krystallografi v v lager krystaller av stoffer

3 D strukturen til DNA Rosalind Franklin Ø DNA er formet som en helix

3 D strukturen til DNA • Watson & Crick Raven - Johnson - Biology:

Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc.

DNA replikasjon Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved

DNA replikasjon Meselson - Stahl forsøket: Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed.

DNA replikasjon • • • Rask Effektiv Presis Raven - Johnson - Biology: 6

DNA replikasjon • Startsete for replikasjon ”replikasjons origin” OBS! Bakterier Raven - Johnson -

DNA replikasjon Selve prosessen: 1 Åpning av DNA helixen 2 Bygging av primer 3

DNA replikasjon 1 Åpning av DNA helixen Raven - Johnson - Biology: 6 th

DNA replikasjon 1 Åpning av DNA helixen - Gyrase Raven - Johnson - Biology:

DNA replikasjon 2 Bygging av primer • • 5’ -> 3’ retning 10 RNA

DNA replikasjon 3 Samling av komplementær tråd DNA pol III • dimer: , 2,

DNA replikasjon 3 Samling av komplementær tråd Raven - Johnson - Biology: 6 th

DNA replikasjon 4 Fjerning av Primer DNA pol I • • fjerner RNA primer

DNA replikasjon 5 Sammensveising av Okazaki fragmenter og lagging tråd Raven - Johnson -

DNA replikasjon - Eukaryote celler Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. -

Hva er et gen? Garrod’s funn av genetiske sykdommer • sykdommer kunne være ressesive

Hva er et gen? Dagens genetiske sykdommer • brystkreft, lungekreft +++ • asthma, Duchenne

Hva er et gen? Hva er mutasjoner? Forandringer i baserekkefølgen i DNA kan gi

Hva er et gen? Gener spesifiserer enzymer Raven - Johnson - Biology: 6 th

Hva er et gen? Et gen / et polypeptid hypotesen Raven - Johnson -

Hva er et gen? Vet at DNA koder for proteinstrukturer Raven - Johnson -

Hva er et gen? Eks. Sigdcelle anemi Et gen = Sekvensen som bestemmer aminosyre

Oversikt • • • Sentrale genetiske eksperimenter Kjemisk oppbygning av DNA 3 D-strukturen til

Copyright © Mc. Graw-Hill Companies Permission required for reproduction or display Raven - Johnson

Slides: 72

Download presentation

DNA: det genetiske materialet Kapittel 14 Copyright © Mc. Graw-Hill Companies Permission required for reproduction or display Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Elementer verdt å legge merke til: • Hvordan har forskerne jobbet? v v • Spørsmål Tillegne kunnskaper Hypotese Teste hypotese KOMMUNIKASJON v v http: //www. ncbi. nih. gov/entrez/query. fcgi http: //isi 5. isiknowledge. com/portal. cgi Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Hammerling Forsøket • Modellorganisme v eks. E. coli (+ andre bakterier) v cellelinjer v Acetabularia - encella, grønn alge fot, stilk, kapsel A. crenulata, A. mediterranea Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Hammerling Forsøket Del 1 Ingen ny fot eller kapsel Ny kapsel generert fra fot Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Hammerling Forsøket Konklusjon Arvematerialet er i foten til cella, der hvor nukleus er Spørsmål: Har kjernen og arvematerialet noe med hverandre å gjøre? Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Briggs/King Forsøket Hypotesetesting: Arvemetarialet ligger i kjernen Modellsystem: Frosk Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Gurdon Forsøket Hypotesetesting: Arvemetarialet ligger i kjernen v ligner på Briggs/Kings forsøket v annen type frosk v synkroniserte cellesyklusene Flere forsøk hvor eggene utviklet seg normalt!! Konklusjon: Arvematerialet er assosiert med kjerna Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Steward Forsøket Modellsystem: Gulrot Konklusjon: Planter er totipotente selv i voksen tilstand Totipotent: hver celle inneholder fullt sett med genetisk informasjon Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvor finner vi arvematerialet i en celle? Arvematerialet lagres i kjernen i eukaryote celler. Alle celler har kjerne med komplett sett med genetiske intruksjoner. Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? • Gregor Mendel v v v Law of dominance Law of segregation Law of Independent Assortment • Enheter for arv studert av Mendel kalles gener • Gener finnes i kromosomene Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? • Kromosomer = proteiner + DNA (DNA=deoksyribonukleinsyre) • ENKELT! • DNA for enkelt Proteiner mer komplisert • Hypotese: Proteiner er arvestoffet i celler • Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? Griffiths forsøk • Modellsystem: Mus • Streptococcus pneumoniae v villtype = S v mutant = R (har ikke kappe) Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? Griffiths forsøk Transformasjon = overføring av genetisk materiale fra en celle til en annen noe som kan endre mottakercella Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Avery forsøket • fortsettelse av Griffiths forsøk 5 bevis: • kjemisk analyse lik DNA • samme tetthet som DNA • proteinekstrahering endret ikke transformasjonen • proteinase/RNAase behandling ga uendret transformasjon • DNase ødela transformasjonen Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Avery forsøket: viser at DNA er arvematerielt i cella Men …. ikke uten videre akseptert av andre forskere Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Hershey-Chase forsøket: Modellsystem: Bakterier Bakteriofager • virus som kan angripe bakterier Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er det genetiske materialet? Proteiner eller DNA? Hammerling forsøket Briggs/Kings forsøk Gurdon forsøket Steward forsøket Griffiths forsøk Avery forsøket Hershey-Chase forsøket Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvordan er DNA oppbygd? • • Har sett hvordan forskerene kom frem til at DNA er arvestoffet og det befinner seg i kjernen Tilbake i tid: 1869 v Friedrich Miescher isolerte DNA for første gang uten å vite hva det var Nuclein : fantes i kjernen v Acid : sur p. H = nuklein syre v Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvordan er DNA bygd opp? Levene’s oppfattelse av DNA strukturen • fant den kjemiske strukturen til DNA aksepterte proteiner som arvematerialet • MISFORSTÅELSE: DNA var bygd opp av lik • mengde av de 4 nukleotidene • Forsinket den genetiske forskningen med 20 år!! Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hvordan er DNA bygd opp? Hvordan skrive ned en DNA sekvens? • 5’ 3’ retning mest normalt • eks. ATCCGTA = 5’p. Ap. Tp. Cp. Gp. Tp. A-OH 3’ • NB! Det motsatte er ikke den samme sekvensen 5’p. Ap. Tp. Gp. Cp. Tp. A-OH 3’ Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

3 D strukturen til DNA • Røntgen krystallografi v v lager krystaller av stoffer røntgen stråler sendes mot objektet som bøyer av røntgenstrålene detekteres på film matematiske beregninger Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

3 D strukturen til DNA Rosalind Franklin Ø DNA er formet som en helix Ø diameter = 2 nm Ø fullstendig turn på helixen hver 3, 4 nm Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

DNA replikasjon Selve prosessen: 1 Åpning av DNA helixen 2 Bygging av primer 3 Samling av komplementær tråd 4 Fjerning av Primer 5 Sammensveising av Okazaki fragmenter og lagging tråd Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

DNA replikasjon 3 Samling av komplementær tråd DNA pol III • dimer: , 2, • 1000 nukleotider pr sek • 5’ -> 3’ retning ALLTID! • • Ledende tråden Lagging tråden Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er et gen? Garrod’s funn av genetiske sykdommer • sykdommer kunne være ressesive alleler • arveinformasjonen nedkom fra en stamfar Eks. Alkaptonuria • • • Urin med alkapton -> oksidert -> svart urin alkapton kan brytes ned av enzymer hos ”normale” personer andre sykdommer kan skyldes enzym mangel Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er et gen? Dagens genetiske sykdommer • brystkreft, lungekreft +++ • asthma, Duchenne muskulær dystrofi, alzheimer, epilepsi, Friedreich ataxia, Parkinson, cystisk fibrose • Akutt promyeolytisk leukemia Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Hva er et gen? Hva er mutasjoner? Forandringer i baserekkefølgen i DNA kan gi endring i fenotype eks. Cystisk fibrose Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies

Oversikt • • • Sentrale genetiske eksperimenter Kjemisk oppbygning av DNA 3 D-strukturen til DNA Replikasjon av DNA Et gen / et polypeptid hypotesen Raven - Johnson - Biology: 6 th Ed. - All Rights Reserved - Mc. Graw Hill Companies