Wechselwirkungen zwischen Genen Chapter 6 Opener
Kurze Wiederholung: Mutationen Haplosuffizienter Gene sind oft rezessiv! DNA RNA Protein Funktional Figure Funktional 6-2 Defekt Funktional Defekt Defekt
Zwei Modelle für dominante Mutationen Haploinsuffizienz Dominant negativ Zwei Gendosen Figure 6-3 Kein Gen Eine Gendose. Reicht nicht aus
Unvollständige Dominanz in 4 Uhr Blumen rein weiss X rein rot F1: rosa Selbsten F1 1/4 rot ; 1/2 rosa ; 1/4 weiss
Co-Dominanz: Die Expression zweier Allele in in einer Heterozygote Beispiel 1: Blutgruppen Genotyp Blutgruppe I A /I A, I A /i A I B /I B, I B /i B I A /I B AB i/i 0
Beispiel 2: Sichelzellenanemie Hb A /Hb A normal, keine Sichelzellen Hb S /Hb S Sichelzellen, oft tödliche Anämie Hb A /Hb S keine Anämie, gelegentliche Sichelzellen
Unvollständige Dominanz auf zellulärer Ebene
Co-Dominanz auf molekularer Ebene der Hämoglobine A S Auftrag Phenotyp Genotyp Sichelzellen- Vererbung Figure 6-6 und Sichelzellen anemie Normal Wanderung im elektr. Feld
Ein rezessiv lethales Allel in Katzen T/t Ohne Schwanz Figure 6-9 T/T T/t tt Normal Ohne Schwanz Tot
Archibald Garrod, Entdecker vererbarer Fehler im Metabolismus Figure 6-10
Isolation auxotropher Argininmutanten Gamma-Strahlen Wild Typ Mutagenisierte Zellen Kreuzen mit Wild Typ Figure 6-11 part 1 Ascosporen werden isoliert und getrennt in Kulturen überführt
Isolation auxotropher Argininmutanten Ascosporen werden in Vollmedium gezogen Vollmedium Figure 6-11 part 2 Asexuelle Sporen werden in Minimalmedium überführt Minimal Medium Asexuelle Sporen die nicht auf Minimalmedium wachsen, werden in komplementiertes Medium überführt Minimal + Aminosäuren Minimal + Vitamine Vollmedium
Isolation auxotropher Argininmutanten Minimal Minimal + Aminosäuren Minimal + Vitamine Vollmedium Figure 6-11 part 3
Arginin und seine Vorstufen Figure 6-12
Das Wachstum der arg Mutanten kann durch Gabe von Zwischenprodukten beeinflusst werden Table 6-1 arg-1 + arg-2 + arg-3 + Enzym X Enzym Y Enzym Z Vorläufer Ornithin Citrullin Arginin
Tatum und Beadle: Ein Gene ein Enzym (Polypeptid) Konzept das Biochemie und Genetik zusammenführte
Welche Gene bestimmen die Farbe der Blüte? 1.Mutagenisiere die Pflanze 2. Teste die Mutanten auf Ein Gen Vererbung 3.Bei wie Harebell vielen plant der Mutanten ist ein jeweils ein anderes Gen betroffen? 4. Kreuze die versch. Mutanten zu Doppelmutanten und finde heraus, ob die Gene interagieren
Wieviele Gene sind betroffen? Komplementation! w1 w2 Gen Gen Figure 6-15 part 1 w1 w2 Gen Gen w1 w2 Gen Gen w1 w2 Gen Gen
Wie viele Gene sind betroffen? Komplementation! w1 w2 w1 w2 w1 w2 Figure 6-15 part 2 Gen Gen Gen Gen Gen Gen weiss weiss weiss weiss Keine Komplementation Komplementation
Wie viele Gene sind betroffen? Komplementation! Keine Komplementation Komplementation Figure 6-15 part 3 Kein Substrat Farbloser Vorläufer Kein Substrat weiss Farbloser Vorläufer Farbloser Vorläufer blau
Unabhängig synthetisierte und vererbte Pigmente Figure 6-17 9:3:3:1
Interaktion zwischen Genen: Im selben Pathway Keine Komplementation Komplementation Figure 6-15 part 3 Kein Substrat Farbloser Vorläufer Kein Substrat 3/4 w1 + /- 3/4 w2 + /- 9/16 weiss Farbloser Vorläufer Farbloser Vorläufer blau Aufspaltung der F2 in 9:7
Modell für rezessive Epistasie Selbsten Beide Enzyme aktiv Figure 6-19 Enzym 2 defekt Enzym 1 defekt Kein Substrat Block am ersten Enzym Aufspaltung der F2 in 9:4:3
Gene, Gen-Pathways, Signalketten und Netzwerke Beispiel : Hefe-Paarung
Suppression Beispiel Hefe a ts Stirbt bei 37 o C Mutagenese von a ts - Stamm Überlebt bei 37 o C Revertante a + X a + alle Wild Typ Suppressor a ts. s X a +. s +? Drosophila: pd = lila Augen (rezessiv); su = rezessiver suppressor von pd,rote Augen pd/pd ; su + /su + X pd + /pd + ; su/su
Eine Molekulare Erklärung für Suppression Wild Typ Erste Mutation Figure 6-22 Zweite Suppr. Mutation Zweite Mutation alleine
Synthetische Lethalität 9:3:3 X X X X X Ergebnis?
Synthetische Wechselwirkung von Genen Synthetische Lethalität N K α K α a! N K N a! K: + - - + N: - - + +
Synthetische Wechselwirkung von Genen Synthetische Lethalität N K Keine Selektion N K N, K K N a! N a! α α K
Synthetische Wechselwirkung von Genen Synthetische Lethalität
Europa bei Nacht