Genetyka medyczna i molekularna

Jerzy Bal

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-23294-8

DOI:

https://doi.org/10.53271/2023.089

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

697

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

. Genetyka medyczna i molekularna. Red. Bal, Jerzy . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023, 697 s. ISBN 978-83-01-23294-8, doi: https://doi.org/10.53271/2023.089

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A2 Bal, J.

T1 Genetyka medyczna i molekularna

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2023

SN 978-83-01-23294-8

DOI https://doi.org/10.53271/2023.089

Bibliografia BibTex:

@Book{ 300597, author = "", editor = "Bal, Jerzy", title = "Genetyka medyczna i molekularna", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2023", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-23294-8", doi = "https://doi.org/10.53271/2023.089" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU -

ED - Bal, Jerzy

TI - Genetyka medyczna i molekularna

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2023

SN - 978-83-01-23294-8

ER -

DOI - https://doi.org/10.53271/2023.089

Netografia (standard APA):

. Red. Bal, Jerzy. Genetyka medyczna i molekularna [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023 [dostęp: 22 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/genetyka-medyczna-i-molekularna-jerzy-bal-300597. doi: https://doi.org/10.53271/2023.089

biologia molekularna, DNA, genetyka, genomika, epigenetyka, bioinformatyka, badania przesiewowe, farmakogenetyka, dziedziczenie, nutrigenetyka, analiza genetyczna

Książka prezentuje szeroki zakres wiedzy z zakresu genetyki człowieka i zastosowań biologii molekularnej w medycynie. Przedstawione są w niej ważne działy medycyny, w których istotną rolę odgrywa analiza genomu, dziedziczność jak też kwestie genet...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-23294-8

DOI:

https://doi.org/10.53271/2023.089

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

697

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1. Zakres zastosowań diagnostyki molekularnej w medycynie Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak22
2.1. Podstawy genetyki molekularnej26
2.1.1. Kwas deoksyrybonukleinowy i jego replikacja26
2. Podstawy genetyki i genomiki Jerzy Bal, Ewa Bocian26
2.1.2. Odczytywanie informacji genetycznej27
2.1.3. Regulacja ekspresji31
2.1.4. Gen33
2.1.5. Świat RNA34
2.2. Genom człowieka35
2.2.1. Genomika35
2.2.2. Struktura genomu36
2.2.3. Kariotyp37
2.3. Zmienność i dziedziczność43
2.3.1. Mutacje43
2.3.2. Aberracje chromosomowe46
2.3.3. Polimorfizm51
2.3.4. Relacje genotyp–fenotyp53
2.3.5. Priony57
3. Uwarunkowanie genetyczne chorób dziedzicznych Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak60
3.1. Dziedziczenie autosomalne recesywne63
3.2. Dziedziczenie autosomalne dominujące64
3.3. Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X64
3.4. Dziedziczenie wieloczynnikowe66
3.5. Dziedziczenie mitochondrialne67
4. Genetyczna różnorodność współczesnych populacji ludzkich Ewa Ziętkiewicz, Patrycja Daca-Roszak68
4.1. Mechanizmy powstawania różnorodności genetycznej w populacji69
4.1.1. Mutacje i rodzaje markerów69
4.1.2. Dryf genetyczny71
4.1.3. Wpływ demografii na różnorodność populacji71
4.2. Różnorodność genetyczna w badaniu historii populacji72
4.2.1. Ocena poziomu różnorodności populacji i efektywna wielkość populacji72
4.2.2. Ocena relacji między populacjami72
4.2.3. Metody koalescencyjne w badaniach ewolucji sekwencji i ocenie wieku mutacji73
4.2.4. Analiza nierównowagi sprzężeń74
4.3. Ewolucja Homo s. sapiens w świetle danych genetycznych74
4.3.1. Modele teoretyczne74
4.3.2. Źródła danych75
4.3.3. Różnorodność nukleotydowa i efektywna wielkość macierzystej populacji75
4.3.4. Struktura genetyczna gatunku76
4.3.5. Rozmieszczenie różnorodności w populacjach kontynentalnych76
4.3.6. Wiek macierzystej populacji i datowanie ekspansji demograficznej Homo s. sapiens77
4.3.7. Procesy migracji i kolonizacja świata78
4.3.8. Efekty założyciela w populacjach ludzkich79
4.3.9. Problemy związane z interpretacją różnorodności genetycznej w badaniu historii ewolucyjnej człowieka80
4.4. Analiza archaicznego DNA: paleogenomika80
4.4.1. Problemy metodyczne81
4.4.2. Analiza archaicznych form Homo s. sapiens81
4.4.3. Analiza procesów kolonizacji82
4.4.4. Prehistoryczne migracje w Europie82
4.5. Różnorodność genetyczna współczesnych populacji w zastosowaniach praktycznych83
4.5.1. Populacyjne różnice częstości alleli w praktyce medycznej83
4.5.2. Genetyczny profil populacji a mapowanie asocjacyjne w chorobach złożonych83
4.5.3. Określenie przynależności populacyjnej i pochodzenia osób na podstawie markerów genetycznych – zastosowanie w medycynie sądowej84
4.5.4. Zmienność metylomu85
4.5.5. Zmienność mikrobiomu86
4.6. Kierunki dalszych badań86
5. Prawo a dylematy współczesnej genetyki Marek Safjan, Leszek Bosek90
5.1. Standardy europejskie91
5.1.1. Kilka uwag prawnoporównawczych91
5.1.2. Unia Europejska95
5.1.3. Stanowisko Rady Europy98
5.1.4. Regulacje zawarte w Konwencji o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny99
5.1.5. Postanowienia protokołu dodatkowego o zakazie klonowania102
5.1.6. Postanowienia protokołu dodatkowego o testach genetycznych103
5.2. Standardy powszechne105
5.3. Założenia do dalszej ewolucji regulacji prawnych106
5.4. Stan obecny według prawa polskiego107
6.1. Metody analizy kwasów nukleionowych Jerzy Bal, Joanna Wiszniewska, Wojciech Wiszniewski116
6.1.1. Enzymy restrykcyjne116
6. Analiza genomu116
6.1.2. Klonowanie DNA117
6.1.3. Hybrydyzacja118
6.1.4. Powielanie fragmentu DNA121
6.1.5. Sekwencjonowanie DNA122
6.1.6. Identyfikacja mutacji125
6.2. Metody analizy cytogenetycznej i cytogenetyki molekularnej Ewa Bocian, Beata Nowakowska129
6.2.1. Oznaczanie kariotypu129
6.2.2. Metody analizy chromosomów131
6.2.3. Kontrola jakości badań diagnostycznych w cytogenetyce klinicznej144
6.3. Mapowanie i identyfikacja genów Jerzy Bal, Wojciech Wiszniewski145
6.4. Redagowanie DNA Sylwia Rzońca-Niewczas146
6.5. Bioinformatyka147
6.5.1. Bazy danych i narzędzia bioinformatyczne Paweł Siedlecki148
6.5.2. Sekwencjonowanie następnej generacji Tomasz Gambin163
7. Aspekty kliniczne aberracji chromosomowych Ewa Bocian, Tadeusz Mazurczak178
7.1. Wskazania do analizy kariotypu179
7.2. Zespoły niestabilności chromosomów182
7.3. Interpretacja kariotypu182
8.1. Strategia działania Jerzy Bal, Wojciech Wiszniewski, Joanna Wiszniewska186
8. Diagnostyka molekularna186
8.1.1. Badanie sposobu dziedziczenia się genu187
8.1.2. Analiza mutacji189
8.1.3. Problemy diagnostyczne198
8.2. Nieinwazyjna prenatalna diagnostyka molekularna Katarzyna Guz, Beata Nowakowska, Agnieszka Orzińska, Sylwia Rzońca-Niewczas200
8.2.1. Wolne płodowe kwasy nukleinowe201
8.2.2. Markery dla wolnego płodowego DNA202
8.2.3. Metody separacji i identyfikacji202
8.2.4. Przykłady zastosowań NIPT204
8.2.5. Zastosowanie łożyskowospecyficznych miRNA w diagnostyce wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu płodu oraz stanu przedrzucawkowego208
8.3. Testy genetyczne Jerzy Bal210
9. Choroby genetycznie uwarunkowane212
9.1. Dziedziczne choroby układu odpornościowego Barbara Lisowska-Grospierre, Alain Fischer, Paula Dobosz213
9.1.1. Ciężki złożony niedobór odporności215
9.1.2. Funkcjonalne niedobory odporności limfocytów T217
9.1.3. Wadliwe różnicowanie lub funkcja limfocytów B221
9.1.4. Dziedziczne choroby autoimmunologiczne221
9.1.5. Choroby złożone222
9.2. Choroby metaboliczne Anna Tylki-Szymańska, Barbara Czartoryska223
9.2.1. Definicja choroby metabolicznej224
9.2.2. Przyczyny zaburzeń przemian metabolicznych224
9.2.3. Diagnostyka225
9.2.4. Możliwości lecznicze226
9.2.5. Skuteczność leczenia – „choroby rzadkie”230
9.3. Choroby kompleksowe Jacek J. Pietrzyk231
9.3.1. Klasyfikacja231
9.3.2. Znaczenie populacyjne231
9.3.3. Genetyka populacyjna – metodyka232
9.3.4. Oszacowanie udziału czynników genetycznych i środowiskowych w etiologii chorób kompleksowych235
9.3.5. Identyfikacja genów głównych238
9.3.6. Wybrane przykłady chorób kompleksowych242
9.3.7. Specyfika poradnictwa genetycznego w chorobach kompleksowych249
9.3.8. Aktualny stan badań w chorobach kompleksowych251
9.3.9. Przyszłe kierunki badań – oczekiwania i ograniczenia252
9.4. Choroby nowotworowe – aspekty kliniczne Beata Lipska-Ziętkiewicz, Maria Małgorzata Sąsiadek256
9.4.1. Onkogenetyka256
9.4.2. Aktualny stan wiedzy w zakresie predyspozycji genetycznej do rozwoju nowotworów złośliwych poszczególnych narządów263
9.4.3. Wielonarządowe zespoły predyspozycji do nowotworów272
9.5. Choroby nowotworowe – aspekty molekularne Janusz A. Siedlecki277
9.5.1. Molekularne aspekty chorób nowotworowych278
9.5.2. Etapy kancerogenezy278
9.5.3. Zaburzenia w transmisji sygnałów wzrostu – onkogeny282
9.5.4. Utrata zdolności do rozpoznawania sygnałów antywzrostowych – geny supresorowe284
9.5.5. Zaburzenia w systemach naprawy DNA – geny stabilizacyjne285
9.5.6. Cykl komórkowy a transformacja nowotworowa286
9.5.7. Zmiany epigenetyczne a transformacja nowotworowa296
9.5.8. Nabywanie nieograniczonego potencjału podziałowego a transformacja nowotworowa299
9.5.9. Transformacja nowotworowa a apoptoza301
9.5.10. Nabywanie zdolności do unaczynienia guza303
9.5.11. Nabywanie zdolności do tworzenia nacieków i przerzutów305
9.5.12. Diagnostyka molekularna309
9.5.13. Znaczenie badań genetycznych w klinice318
9.6. Choroby mitochondrialne Ewa Bartnik, Katarzyna Tońska319
9.6.1. Genom mitochondrialny320
9.6.2. Mutacje mitochondrialnego DNA322
9.6.3. Mutacje genomu jądrowego prowadzące do chorób mitochondrialnych322
9.6.4. Korelacje genotyp–fenotyp w chorobach mitochondrialnych324
9.6.5. Diagnostyka chorób mitochondrialnych324
9.6.6. Poradnictwo genetyczne w chorobach mitochondrialnych327
9.6.7. Leczenie chorób mitochondrialnych i strategie reprodukcyjne328
9.6.8. Zmienność populacyjna mtDNA328
9.6.10. Mitochondria a starzenie się329
9.6.9. Mitochondria w chorobach nowotworowych329
10.1. Antygeny zgodności tkankowej Jacek Nowak, Ewa Brojer332
10.1.1. Funkcje i mechanizmy działania HLA332
10. Biologia molekularna w transplantologii i transfuzjologii332
10.1.2. Podłoże genetyczne antygenów HLA334
10.1.3. Polimorfizm HLA337
10.1.4. Zjawisko niezrównoważenia sprzężeń337
10.1.5. Metody oznaczania antygenów HLA338
10.1.6. Nazewnictwo antygenów HLA340
10.1.7. Zastosowanie i znaczenie badań antygenów HLA341
10.1.8. HLA a występowanie chorób344
10.1.9. HLA a szczepienia ochronne346
10.1.10. HLA a niepożądane reakcje na leki347
10.2. Antygeny komórek krwi Katarzyna Guz, Ewa Brojer347
10.2.1. Antygeny krwinek czerwonych347
10.2.2. Antygeny krwinek płytkowych353
10.2.3. Antygeny granulocytów356
11.1. Farmakogenetyka. Polimorfizm genetyczny działania leków w fazie farmakokinetycznej i farmakodynamicznej – znaczenie farmakologiczne i toksykologiczne Władysława A. Daniel362
11. Genetycznie uwarunkowana zmienność osobnicza a współczesne problemy zdrowotne362
11.1.1. Farmakogenetyka jako nowa dziedzina nauki363
11.1.2. Polimorfizm reakcji utleniania z udziałem cytochromu P450364
11.1.3. Polimorfizm reakcji sprzęgania368
11.1.4. Fenotypowanie370
11.1.5. Kliniczne znaczenie farmakogenetyki372
11.1.6. Czy farmakogenetyka dotyczy jedynie enzymów metabolizujących leki?374
11.1.7. Farmakogenetyka i farmakogenomika a indywidualizacja farmakoterapii376
11.2. Nutrigenetyka Małgorzata Schlegel-Zawadzka377
11.2.1. Produkty żywnościowe, składniki pokarmowe, zwyczaje i nawyki żywieniowe377
11.2.2. Metodyka badań379
11.2.3. Interakcja składników diety i genów380
11.2.4. Fenotyp żywieniowy382
11.2.5. Indywidualizacja diety, zapobieganie chorobom dietozależnym383
11.2.6. Etyczne problemy a żywieniowe badania genetyczne384
11.3. Wzmocnienie i predyspozycje genetyczne Marta Jurek, Jerzy Bal385
12. Epigenetyka Monika Gos390
12.1. Regulacja epigenetyczna391
12.2. Mechanizmy regulacji epigenetycznej393
12.2.1. Metylacja DNA393
12.2.2. Modyfikacje kowalencyjne białek histonowych394
12.2.3. Struktura chromatyny395
12.2.4. Białka związane z regulacją ekspresji genów i przebudowaniem struktury chromatyny397
12.2.5. Niekodujący RNA397
12.3. Rodzicielskie piętnowanie genomowe398
12.4. Zaburzenia procesów regulacji epigenetycznej jako przyczyna chorób dziedzicznych400
12.4.1. Choroby związane z nałożeniem nieprawidłowego wzoru epigenetycznego401
12.4.2. Choroby związane z defektem w genach kodujących modyfikatory epigenetyczne413
12.5. Somatyczne zmiany epigenetyczne jako efekt konstytutywnego defektu genetycznego420
12.6. Epigenetyczne zmiany somatyczne jako przyczyna chorób kompleksowych421
12.6.1. Nowotwory422
12.6.2. Demencja/Otępienie423
12.6.3. Choroby układu krążenia424
12.7. Dziedziczenie międzypokoleniowe424
13.1. Znaczenie terapii Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak428
13. Leczenie – praktyka i nadzieje428
13.2. Techniki inżynierii genetycznej w terapii genowej, medycynie regeneracyjnej i transplantacyjnej Agnieszka Łoboda, Józef Dulak430
13.2.1. Metody transferu genów – techniki niewirusowe i wektory wirusowe430
13.2.2. Techniki edycji genów (ZFN, TALEN, CRISPR/Cas9)433
13.2.3. Komórki macierzyste435
13.2.4. Terapie genetyczne440
13.2.5. Zwierzęta transgeniczne w badaniach podstawowych i medycynie449
13.3. Terapia genowa dziedzicznych chorób monogenowych Dorota Hoffman-Zacharska, Agnieszka Charzewska453
13.3.1. Historia rozwoju terapii genowej453
13.3.2. Koncepcje terapii genowej457
13.3.3. Strategie terapii genowej459
13.3.4. Dopuszczone terapie genowe w wybranych jednostkach klinicznych460
13.3.5. Przyszłość terapii genowej466
13.4. Terapia genowa chorób nowotworowych Janusz A. Siedlecki469
13.4.1. Supresja fenotypu nowotworowego469
13.4.2. Odpowiedź gospodarz–nowotwór470
13.4.3. Niszczenie komórek nowotworowych470
13.4.4. Ochrona komórek prawidłowych470
13.4.5. Terapia proapoptyczna470
13.4.6. Antyangiogenna terapia nowotworów470
13.5. Immunoterapia Elżbieta Sarnowska471
13.5.1. Inhibitory immunologicznego punktu kontroli473
13.5.2. Terapia z użyciem cytokin474
13.5.3. Wirusy onkolityczne474
13.5.4. Szczepionki przeciwnowotworowe475
13.5.5. Terapia adoptywna – CAR-T477
14. Program badań przesiewowych noworodków Mariusz Ołtarzewski, Monika Gos480
14.1. Zasadność prowadzenia badań przesiewowych noworodków483
14.2. Rys historyczny483
14.3. Opis programu486
14.4. Ogólne zasady realizacji badań przesiewowych noworodków486
14.5. Etapy badania przesiewowego488
14.5.1. Rejestracja etykiet488
14.5.2. Pobieranie próbek krwi na bibułę – szpitale i położne488
14.5.3. Rejestracja i test w laboratorium488
14.5.4. Baza danych, statystyka489
14.6. Choroby objęte badaniami przesiewowymi i stosowane algorytmy diagnostyczne489
14.6.1. Wrodzona niedoczynność tarczycy (WNT)489
14.6.2. Fenyloketonuria (PKU)489
14.6.3. Mukowiscydoza (CF)490
14.6.4. Badanie przesiewowe wrodzonych wad metabolizmu metodą MS/MS490
14.6.5. Wrodzony przerost nadnerczy (WPN)493
14.6.6. Deficyt biotynidazy496
14.7. Diagnostyka specjalistyczna i monitorowanie leczenia497
14.8. Diagnostyka molekularna w badaniach przesiewowych497
15.1. Częstość występowania chorób genetycznych w różnych okresach życia człowieka504
15. Epidemiologia chorób genetycznie uwarunkowanych Anna Latos-Bieleńska504
15.2. Choroby genetyczne a choroby rzadkie. Rejestry chorób genetycznych505
15.3. Epidemiologia poszczególnych rodzajów chorób genetycznych506
15.3.1. Aberracje chromosomowe i choroby genomowe506
15.3.2. Choroby uwarunkowane jednogenowo508
15.3.3. Choroby uwarunkowane wielogenowo/wieloczynnikowo (choroby kompleksowe)511
15.4. Epidemiologia wrodzonych wad rozwojowych511
16.1. Poradnictwo genetyczne518
16. Poradnictwo genetyczne i profilaktyka chorób Tadeusz Mazurczak518
16.1.1. Definicja i cele poradnictwa genetycznego519
16.1.2. Metodyka poradnictwa genetycznego520
16.1.3. Aspekty psychologiczne poradnictwa genetycznego523
16.2. Profilaktyka chorób genetycznych525
17.1. Analiza DNA w genetyce sądowej Urszula Rogalla-Ładniak, Tomasz Grzybowski530
17.1.1. Badania genetyczne w ustalaniu ojcostwa530
17. Spektrum zastosowań biologii molekularnej530
17.1.2. Badanie śladów biologicznych w sprawach kryminalnych538
17.1.3. Banki profili genetycznych554
17.2. Analiza DNA w genealogii Michał Milewski555
17.2.1. Cele badań genetycznych w genealogii555
17.2.2. Rodzaje badań DNA wykorzystywanych w genealogii557
17.2.3. Publiczne bazy danych użyteczne w genealogii genetycznej562
17.2.4. Potencjalne zagrożenia towarzyszące badaniom z zakresu genealogii genetycznej563
17.3. Diagnostyka chorób infekcyjnych i inwazyjnych563
17.3.1. Podstawy diagnostyki molekularnej Norman J. Pieniążek563
17.3.2. Analiza genetyczna w bakteriologii i epidemiologii zakażeń bakteryjnych Radosław Izdebski, Marta Biedrzycka, Paweł Urbanowicz, Janusz Fiett, Marek Gniadkowski571
17.3.3. Czynniki zakaźne przenoszone przez krew Ewa Brojer, Piotr Grabarczyk585
18. Biofarmaceutyki wytwarzane metodami inżynierii genetycznej Tomasz Pniewski, Małgorzata Kęsik-Brodacka594
18.1. Inżynieria genetyczna i kultury komórkowe podstawą produkcji białek jako substancji czynnych biofarmaceutyków596
18.2. Systemy do produkcji białek rekombinowanych598
18.2.1. Systemy ekspresyjne w komórkach ssaczych602
18.2.2. Bakulowirusowy system ekspresji w komórkach owadzich602
18.2.3. Bakteryjny system ekspresyjny603
18.2.4. Drożdżowy system ekspresyjny604
18.2.5. Układy bezkomórkowe606
18.3. Zwierzęta transgeniczne jako producenci biofarmaceutyków606
18.4. Otrzymywanie biofarmaceutyków w roślinnych systemach ekspresyjnych609
18.5. Przeciwciała monoklonalne610
18.4.1. Rośliny transgeniczne611
18.4.2. Rośliny transplastomiczne614
18.4.3. Ekspresja przejściowa615
18.4.4. Perspektywy rozwoju „roślinnych” biofarmaceutyków616
18.6. Szczepionki621
18.6.1. Szczepionki podjednostkowe621
18.6.2. Adiuwanty623
18.6.3. Szczepionki VLPs623
18.6.4. Szczepionki terapeutyczne624
18.6.5. Szczepionki terapeutyczne w leczeniu onkologicznym625
18.6.6. Szczepionki oparte na kwasach nukleinowych626
18.6.7. Wirusowe szczepionki wektorowe626
18.6.8. Szczepionki mRNA627
18.7. Immunomodulatory, białka krwi, hormony i inne biofarmaceutyki białkowe629
18.8. Cząstki wirusopodobne i wironanocząstki jako adiuwanty i nośniki biofarmaceutyków629
18.9. Aplikacja biofarmaceutyków przez błony śluzowe i indukcja tolerancji immunologicznej634
18.10. Nutraceutyki638
18.11. Biotechnologia w pozyskiwaniu naturalnych farmaceutyków639
19. Słabość i siła genocentrycznej wizji biologii Andrzej Jerzmanowski644
20.1. Kod genetyczny650
20. Uzupełnienia Jerzy Bal, Ewa Bocian650
20.2. Przygotowanie materiału do badania651
20.2.1. Pobranie krwi na izolację DNA651
20.2.2. Pobranie krwi do badania cytogenetycznego651
20.3. Nazewnictwo genów i mutacji651
20.4. Ważniejsze osiągnięcia w genetyce i biologii molekularnej w latach 1953–2022652
20.5. Słownik terminów655
20.6. Przykłady wyników diagnostyki molekularnej658
20.7. Deklaracja świadomej zgody667
21.1. Konwencja o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny670
21. Załączniki670
21.2. Projekt protokołu dodatkowego do konwencji o ochronie prawa człowieka i godności istoty ludzkiej wobec zastosowań biologii i medycyny w sprawie zakazu klonowania istot ludzkich677
21.3. Projekt komentarza do projektu Protokołu Dodatkowego w sprawie zakazu klonowania istot ludzkich678
21.4. Protokół dodatkowy do konwencji o prawach człowieka i biomedycynie o testach genetycznych dla celów zdrowotnych679
Indeks686

2.1.Podstawygenetykimolekularnej

rozpoznajesekwencjepromotorowegenudziękipodjed-

nostcensigma”

Eukariotycznypromotorskładasięzkilkuczęściregu-

latorowych.Miejscestartutranskrypcjipoprzedzapromo-

torrdzeniowypełniącyfunckjępodobnądopromotora

bakteryjnego.Wobrębieczęścirdzeniowejwystępujenaj-

częściejsekwencjabogatawparyAT(TATA-box)oraz

sekwencjaCAAT(CAAT-box).Innesekwencjeregu-

lacyjnesąumiejscowionepozardzeniempromotora.

Należądonich:wzmacniacze(ang.enhancers)iwycisza-

cze(ang.silencers).Regionyregulacyjnemogąbyćpoło-

żonewznacznejodległości,niekiedynawetkilkutysięcy

nukleotydów,odczęścikodującejgenu.Rozpoczęciepro-

cesutranskrypcji,jegoszybkośćiczastrwaniasąregulo-

waneprzezbiałkoweczynnikitranskrypcyjneprzyłączające

siędosekwencjiregulatorowych.UEukaryotasekwencja

promotoraniejestbezpośredniorozpoznawanaprzezpoli-

merazę,leczprzezwspomnianeczynnikitranskrypcyjne.

Zapoczątkowywanyjestwtensposóbkomplekstran-

skrypcyjny,któryobokpolimerazyRNAskładasięzokoło

50białek.Znajdująsięwnimbiałkarozpoznającesekwen-

cjęTATA,specyﬁczneaktywatory,represoryspowalniające

transkrypcjęitp.Eukariotycznansigma”jestwięckomplek-

sembiałkowym.

Opisanemusystemowiregulacjitranskrypcjiniepodlega

pewnaklasagenów,zwanychgenamimetabolizmupodsta-

wowego(ang.housekeepinggenes),którychproduktysąnie-

zbędnedociągłegoprzebieguprocesówżyciowychkomórki.

Wgenachtychpolimerazarozpoczynatranskrypcjęodsek-

wencjibogatejwparyGCrozpoznawanejprzezczynnik

transkrypcyjnySP1.

Systemregulacjidziałaniagenówmożemiećstrukturę

hierarchiczną.Najbardziejjesttowidocznewprocesach

genetycznejregulacjiróżnicowaniasięorganizmówtkan-

kowych.Każdyorganizmzwierzęcypowstajezpojedynczej,

zapłodnionejkomórkijajowej,któradzielącsięwielokrotnie,

różnicujesię,tworzącwpełniukształtowanyorganizmzło-

żonyzodmiennychiróżnieumiejscowionychtkanek.Jaksię

wydaje,genykierująceprocesemróżnicowania(np.geny

homeotyczne)sąpodobnezarównoubezkręgowców,

jakikręgowców.Prawidłowafunkcjagenówhomeotycznych

poleganaprzypisaniukomórkom,znajdującymsięwróżnych

częściachtworzącegosięorganizmu,określonejorientacji

przestrzennej.Wydajesię,żeliniowyporządekwystępujących

wblokachgenówhomeotycznych(od5!do3!)odpowiada

osiowemuporządkowiróżnicującegosięorganizmu(typu

głowa-ogon).Produktamigenówhomeotycznychsąbiałka

wiążącesięzDNA,uczestniczącewprocesieregulacjigenów.

Oileopisywanemechanizmyregulacjitranskrypcjidoty-

czyłykonkretnychgenówczyteżichfragmentówregulatoro-

wych,otylemetylacjaDNAniejesttakspecyﬁczna,dotyczy

bowiemsekwencjiwystępującychwgenomiebardzoczęsto.

Możewięcdotyczyćregulacjigrupygenów,anawetcałego

chromosomu(inaktywacjajednegozchromosomówX).

Metylacjazaliczanajestdotzw.mechanizmówepigenetycz-

nych;termintenstworzonopoczątkowojedyniedlatejczę-

ściregulacji,którajestzwiązanazrozwojemzarodka.Proces

metylacjildemetylacjiDNAjestpowiązanyzinnymiregu-

lacyjnymimechanizmamiepigenetycznymi,takimijaknp.

acetylacjaldeacetylacjahistonów,wwynikuktóregonastę-

pujązmianystrukturychromatyny,coumożliwialubblo-

kujeaktywnośćtranskrypcyjnąposzczególnychfragmentów

chromosomów.

Pozakończeniutranslacjiwielebiałekprzechodziswoi-

stąpotranslacyjnąmodyﬁkację,polegającąmiędzyinnymi

nametylacji,fosforylacjilubglikozylacjicząsteczki.Liczne

białkasąsyntetyzowanewformieprekursorów.Wtymprzy-

padkumodyﬁkacjapoleganaodcięciufragmentupeptydu.

Potranslacyjnamodyﬁkacjamożemiećrównieżcharakterswo-

istegoprocesuskładaniabiałka,analogicznegodoskładania

RNA.Wykazano,żeniektórepeptydymajązdolnośćautoka-

talitycznegousuwaniazeswojejstrukturyfragmentówzwa-

nychinteinami(analogiadointronów).Trudnopowiedzieć,

jakpowszechnyjesttoprocesijakiefunkcjepełniąwkomórce

inteiny.Niewątpliwieprocesskładaniabiałkazwiększaróżno-

rodnośćproduktówkodowanychprzezdanygen.

Prawidłowafunkcjabiałkajestzwiązanazprzyję-

ciemodpowiedniejstrukturydrugo-itrzeciorzędowej.

Doniedawnapanowałoprzekonanie,żepełnainformacja

oprawidłowympofałdowaniubiałkajestzawartawsek-

wencjinukleotydówkodującychodpowiednieaminokwasy.

Mówiononawetodrugimkodziegenetycznym.Okazałosię

jednak,żedoprzyjęciawłaściwejkonformacjiniezbędnajest

obecnośćspecyﬁcznejklasybiałek.Wśródnichwyróżnia

sięenzymykatalizującefałdowanieorazbiałkaopiekuńcze

(towarzyszące)(ang.chaperone).Opisanokilkaklastychbia-

łek.Białkaopiekuńczeułatwiająwłaściwefałdowanieinnych

białek,aleniejesttoprocesaktywny.Nietowarzyszymu

powstawaniewiązańkowalencyjnych,białkateniewcho-

dząrównieżwskładfałdującychsiępolipeptydów.Białka

opiekuńczebiorąudziałtakżewewszystkichetapachmeta-

bolizmukomórkowego,wochronieprzedstresem(np.pod-

wyższeniemtemperatury),atakżewnnaznaczaniu”białek

przeznaczonychdodegradacji.Charakteryzująsięmiędzy

innymidużąkonserwatywnościąsekwencjiaminokwasów.

Swoistymmechanizmemregulacjiekspresjigenujest

tzw.wyciszanie.Wyciszanieekspresjidanegogenumożesię

dokonaćpoprzezdegradacjętranskryptu,blokowanietrans-

lacjilubindukcjęmechanizmówepigenetycznych,takichjak

metylacjaDNA.

2.1.3.1.Wyciszanieekspresjigenu

Jednazpostacipotranskrypcyjnegomechanizmuwyciszania

ekspresjigenówjestnazywanainterferencjąRNA(ang.RNA

interference,RNAi).Szczególnąrolęwtymprocesiepełni

klasacząsteczekRNAzaliczanychdoniekodującegoRNA

(niekodującychbiałek)(ang.noncodingRNA,ncRNA).

Brak wyników

Genetyka medyczna i molekularna

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra