Genetika ivotinja Predavanja dr Sneana Trivunovi van prof

Genetika životinja Predavanja dr Snežana Trivunović, van. prof. Vežbe MSc. Dragomir Lukač

Dobro došli na kurs iz Genetike životinja

Literatura Osnovna literatura Đelić N. , Stanimirović Z. (2004): Principi genetike. Elit Medica. Beograd. Vidović Vitomir, Lukač Dragomir (2010): Genetika životinja. Novi Sad Dopunska literatura Robert H. Tamarin: Principles of Genetics. Unoversity of Massachusetts Lowell.

Elementi ocene - Ukupne aktivnosti studentata obuhvataju predispitne i ispitne obaveze. - Maksimalan broj bodova koje student može da ostvari je 100. Student mora ostvariti minimalno 31 bod iz predispitnih obaveza, da bi mogao pristupiti završavanju ispitnih obaveza. PREDISPITNE OBAVEZE 1. Prisustvo na predavanjima 6 bodova 2. Prisustvo na vežbama 4 boda 3. Seminarski rad 10 bodova 3. Testovi: - I test 15 bodova (min 8) - II test 15 bodova (min 8) ISPITNE OBAVEZE Pismeni deo ispita 20 bodova (5 zadataka). Na pismeni deo ispita mogu da izađu samo oni studenti koji su položili I i II test. Svaki zadatak nosi 4 boda. Da bi ste položili pismeni deo, neophodno je ostvariti minimum 12 bodova ili 3 tačno urađena zadatka. Zadaci se formiraju na osnovu teorijskog dela po pojedinim poglavljima. Usmeni ispit 30 bodova i to za tačne odgovore na 3 ispitna pitanja, od kojih svako nosi po maksimalno 10 bodova. Napomena : I i II test se može raditi u terminima predviđenim za kolokvijum, kao i pismeni deo ispita (zadaci). FORMIRANJE KONAČNE OCENE: Da bi student dobio konačnu ocenu 6 (šest), tj. položio ispit, mora ostvariti minimalno 55 bodova, koji se dobijaju sabiranjem bodova ostavrenih na predispitnim i ispitnim obavezama. Ocene: 55 -64=6, 6574=7, 75 -84=8, 85 -94=9, 95 -100=10.

Cilj predmeta: Da studentima omogući upoznavanje i razumevanje: principa nasleđivanja osobina životinja, nivoa organizacije i ekspresije genoma, izvora genetičke varijabilnosti, tipova mutacija, osnova tehnologije rekombinantne DNK, uz primenu odgovarajućih interaktivnih metoda nastave i korišćenjem savremenih resursa za učenje (domaća i strana literatura, internet).

Ishod predmeta: Na kraju odslušanog i položenog predmeta student treba da: Opiše, predstavi i razlikuje osnovne principe i tipove nasleđivanja osobina domaćih životinja Rezimira i objasni najvažnije elemente nivoa organizacije i ekspresije genoma, (struktura DNK i RNK, centralna dogma molekularne genetike, genetički kod, regulacija aktivnosti gena) Ume da objasni i opiše nasleđivanje pola različitih vrsta životinja Uporedi i klasifikuje tipove mutacija Interpretira osnove tehnologije rekombinantne DNK i objasni primenu genetičkog inženjerstva Koristi metode i pravila genetičke verovatnoće u praktičnom nasleđivanju i testiranju dobijenih eksperimentalnih rezultata odgovarajućim statističkim procedurama Ispoljava spremnost i sposobnost za timski rad, kritično mišljenje, prezentaciju stečenog znanja.

VAŠA PITANJA

ŠTA PROUČAVA GENETIKA? Genetika proučava uzroke i procese biološke naslednosti i promenjivosti živih bića. Do danas naučno opisano 1. 5 milion vrsta, računa se da je neopisanih još 310 miliona.

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju ◦Mendel (1865) Zakoni o nasleđivanju

Gregor Mendel (1822 -1884)

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju Hugo De. Vries, Erich Von Tschermak, and Carl Corren(1900) –Ponovo otkrili Mendela –Rođena GENETIKA

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju Karl Landsteiner - ABO sistem krvnih grupa (1901) - Nobel 1930 (1868 -1943)

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju - W. Bateson (1902) uvodi termine Gen (g. genes = rođen) Genetika (nauka o nasleđivanju)

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju JOHANNSEN Wilhelm Ludwig (1857 -1927) Uvodi u genetiku termine genotip i fenotip (1909)

Istorijat razvoja ideje o nasleđivanju Thomas Hunt Morgan (1910) ◦ Hromozomska teorija nasleđivanja ◦ Upotreba mutacija (spontane vs. Indukovane) ◦ Vinska mušica kao model sistem ◦ Nobel 1933

Početak novog vremena Watson, Crick (1953) ◦ DNK je dvolančana zavojnica

Naučne oblasti genetike 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. Prema organizaciji žive materije Molekularna Citogenetika Genetika razvića Populaciona genetika Prema predmetu istraživanja Biljna genetika Animalna Genetika čoveka

Teorija sve do 1950 osnovna teorija klasične genetike bila je Hromozomska teorija (Teorija gena Morgan) od 1953 (Watson i Crick) počinje vladavina molekularne genetike.

Elementi genetike Predmet izučavanja: biološko nasleđivanje i variranje Objekat istraživanja: sva živa bića Mikroorganizmi virusi bakterije gljivice Niže životinje (procariote) pljosnate gliste Više životinje (eucariote) miševi pacovi kunići pas čovek Biljke kukuruz Drosophila melanogaster

Elementi genetike 1. Metod hibridizacije- ukrštanje roditelja poznate genetske osnove koji se razlikuju u jednoj ili više osobina P 1 × F 1 F 2 P 2 (parentes) (filius)

Metod 2. 3. 4. 5. 6. Fenotipska analiza- prema izraženim spoljašnjim osobinama Metod citogenetičke analize – utvrđivanje broja, morfoloških i konstitucionih osobina hromozoma. Biohemijske metode – izučavanje delovanja pojedinih gena, delovanje enzima i dr. Određivanje primarne strukture DNK – PCR (polymerase chain reaction)– metod za amplifikaciju fragmenata DNK bilo kog porekla Metode matematičke statistike – služe za interpretaciju rezultata i donošenje zaključaka

Značaj pojedinih vrsta za genetiku VIRUSI – paraziti biljnih i životinjskih ćelija i mikroorganizama. STANLEY 1935. god. otkrio da su virusi izgrađeni od nukleinskih kiselina (DNK, ređe RNK) i proteinskog omotača. U genetičkim istraživanjima najviše su korišćeni virusi bakterija – BAKTERIOFAGI

Prokariote BAKTERIJE - najprostiji ćelijski organizmi Sastoje se iz ćelije u kojoj nije izdiferencirano jedro. Nasledni materijal kod bakterija najčešće se nalazi u obliku jednog hromozoma koji ima kružan oblik. U genetičkim istraživanjima najčešće se koriste: Escherichia coli – parazit debelog creva sisara Pneumococcus pneumoniae – uzročnik bakterijskog zapaljenja pluća

Eukariote Organizmi sa kompletnom ćelijskom građom. Imaju izdiferenciranu jedrovu opnu i u jedru 2 ili više hromozoma. DNK eukariotskih organizama po pravilu je praćena određenim vrstama proteina koji se nazivaju histoni.

Eukariote Najčešće su korišćene sledeće eukatiote: Jednoćelijske eukariote: Chlamydomonas rheinhardi – alga Paramecium aurelia – bičar Saccharomyces cerevisae – kvasac Višećelijske eukariote : gljivice – Neurospora crassa više biljke – Zea mays – kukuruz Više životinje i čovek: voćna mušica – Drosophyla melanogaster kućni miš – musculus čovek – Homo sapiens

Ukupna povoljnost jedne vrste za genetička istraživanja ogleda se kroz: Broj i veličinu hromozoma Polimorfizam vrste – obilje različitih genetičkih formi Brzinu reprodukcije - vreme da jedna generacija postane polno zrela - broj potomaka koje ostavlja jedna individua

Drosophyla melanogaster Mali broj hromozoma (2 n = 8) Gigantski hromozomi (100150 × veći od normalnih), samo u stadijumu larve u somatskim ćelijama pljuvačne žlezde. Visok stepen polimorfizma -veliki broj formi (soj, rasa) koje se među sobom razlikuju (boja očiju, dužina krila, boja tela) ali se istovremeno uspešno ukrštaju.

Zadaci i značaj genetike Genetika objašnjava način nasleđivanja pojedinih osobina Genetički principi predstavljaju osnov selekcije i oplemenjivanja domaćih životinja Način nasleđivanja određuje i metode selekcije radi poboljšanja osobina u željenom pravcu Na genetičkim principima zasnovano je i stvaranje novih rasa – genotipova Genetika mikroorganizama dovela je razvoja lekova (penicilin, insulin) Primena terapeutskog kloniranja dovešće do izlečenja mnogih bolesti zamenom organa (koštana srž, srce, jetra) Kloniranjem i zamenom gena moguće je lečenje nekih monogenetskih naslednih bolesti Pojava GMO hrane utiče na smanjenje gladi u svetu