Humana Genetika

Reprodukcija i Seksualitet Poznata Poznat a su ćeliji.

ćetiri ćet iri raz razlić lićita ita nać naćina ina rep reprod rodukc ukcije ije

moleku mol ekula la

u

1. akumulacuja (unośenje supstanze supstanze u organizam organizam putem ishrane) ishrane) 2. sinteza uz pomoć enzima (ukljućuje i akumulaciju materijala iz kojih se sintetiśu odgovarajuće sustance, a za si sint ntez ezu u su ne neop opho hodn dni i sp spec ecif ifić ićni ni en enzi zimi mi ko koji ji su po prirodi proteini) . sin sintez teza a na na osnov osnovu u mode modela la (Pod (Pod kot kotrol rolom om !ransk !ra nskrip ripcij cije e nasledne osnove "#$, povezuju se %$ u polipeptidne lance) &. au auto tore repr prod oduk ukci cija ja ('ol (' olek ekul uli i "#$ "# $ pred pr edst stav avlj ljaj aju u jedi je dine ne poznate molekule sposone za autoreprodukciju, eplikacija)

 MITOZA – KARIOKINEZA  KARIOKINEZA  ast tk ast tkiv iva a i or orga gana na je re rezu zult ltat at dv dva a fi fizi ziol oloś ośki ki ra razl zlić ićit ita a procesa. *edan predstavlja dugi proces povećanje osnovne mase, rast citoplazme i jedra (+nterfaza) a drugi relativno kratki proces mitoze, deoa ćelije (Profaza  !elofaza).

INTERFAZA  Period Peri od -i -ivo votn tnog og ci cikl klus usa a (2 (2 ), ), u ko koje jem m su /r /rom omos osom omi i vr vrlo lo aktivni u pogledu transkripcie (01) i replikacije () ćime je uslovljena metaolitićka aktivnost. /romosomi ne pokazuju vidljivu strukturu jer je "#$ odvojena od /istona tj. /romosomi su despiralizovani, hidratisani, slao se oje o je i ra ravn vnom omer erno no su ra rasp spor ore een eni i śt śto o da daje je je jedr dru u ho homo moge geni ni izgled. azlikuju se tri stadijuma3 01,  i 02 G1- tadijum je najdu-i i du-ina interfaze zavisi uglavnom od du-ine ovog stadijuma. 4 ovom stadijumu se vrśi sinteza #$ na odree odr eenim nim seg segmen mentim tima a "#$ (0e (0en), n), koj koja a je pra praćen ćena a nas nastaj tajanj anjem em Proteina, meu ostalim Proteine (enzime) neophode za replikaciju "#$. S- tadijum predstavlja fazu u kojoj se vrśi replikacija "#$, u citoplazmi se sintetiśu /istoni i proteini "#$ koji ulaze u jedro i spajaju se sa repliciranim molekulima "#$. G- t tad adij ijum um je na najk jkra raći ći pe peri riod od u ko koji jim m se vr vrśi śi si sint ntez eza a proteina koja ulaze u sastav deonog vretena.

!ROFAZA  Prva vid Prva vidlji ljiva va pro promen mena a str strukt ukture ure, , /ro /romos mosomi omi se mog mogu u uoć uoćiti iti u vidu dugih konaca. vaki /romosom se sastoji iz dve /romatide spoj sp ojen ene e ce cent ntro rome mero rom m ($ ($in inet etoh ohor ora) a). . 4 to toku ku Pr Prof ofaz aze e vr vrśi śi se spir sp iral aliz izac acij ija a hr hrom omos osom oma a uz gu gul lje jenj nje e vo vode de śt śto o do dovo vodi di do kondenzacije i prelaza olika, sa aktivnog u transportni.

#a poćetku profaze pojvljaju se dva centriola u lizini jedra koje se oko polovine usled stvaranjem mikrotuula odvajaju i kreću prema suprotnim polovima. 'ikr 'i krot otu uul ule e ul ulaz aze e u sa sast stav av de deo ono nog g vr vret eten ena, a, pr pruu-aj aju u ok oko o centriola kao astralni zraci pored ovih se u deonom vretenu nalaze nal aze i fi firil rile e koj koje e se pru pru-aj -aju u od cen centri triola ola do hro hromos mosoma oma (hromosomske firile). Proces mitose se kod nekih ćelija iljaka nazivaju acentrićna i anastralna mitosa. #uk ukle leo olu lusi si se toko to kom m prof pr ofa aze de des sin inte teg gri riśu śu i ras ra spo pore reu uj ju ravnomerno u formi riosomalnih ćestica u ćeliji. *edrova memrana se fragmentira i postupno isćezava tako da se sadr-aj jedra sloodno meśa sa citoplasmom.

 METAFAZA  #ajtip #ajt ipić ićni nija ja a o oić ićno no i na najk jkra raća ća fa faza za u mi mito toti tićk ćkoj oj de deo oi, i, segmentacijono vreteno je formirano a hromosomi su maksimalno spiralizovani i dosti-u 112 profaznih hromosoma. 4 ovoj fazi su hromosomi najizrazitiji, kada se mo-e utvrditi njihov roj, olik i velićina. vaki va ki met metafa afazni zni /ro /romos mosom om se sas sastoj toji i od dve hro hromat matide ide, , jed jedna na /romatida je nastala procesom replikacije u interfazi. /romosomi zauzimaju mesto u horizontalnoj ravni (ekvatorjalna ploća). imultana deoa centromera svih hromosoma oznaćava kraj metafaze.

 ANAFAZA  /romatide se odvajaju i kreću ka suprotnim polovima, hromosomske firile se skraćuju dok se ostale firile deonog vretena izdu-uju. 5irile deonog vretena i centromere centromere su su vrlo itne za kretanje i orientaciju hromosoma u ćeliji.

TE"OFAZA  /romatide sti-u na suprotne polove ćelije i jedrova memrana se rekons rek onstru truiśe iśe iz fra fragme gmenat nata a 6, hro hromos mosomi omi se des despir pirali alizuj zuju u i pojavljaju se nukleolusi. 5irile 5ir ile segmentaci segmentacionog onog vret vretena ena isće isćezava zavaju ju i u ekva ekvatori torijalno jalnom m delu de lu će ćeli lije je po poći ćinj nje e ko kons nstr trik ikci cija ja ci cito topl plaz azme me us usle led d će ćega ga se pojavl poj avljuj juje e deo deona na ra razda zda koj koja a se sve viś viśe e use useca ca i pre predva dvaja ja majku ćeliju u dve kćeri ćelije. 4 i ilj ljni nim m će ćeli lija jama ma se ja javl vlja jaju ju fr frag agmo moso somi mi (s (sit itne ne ve vesi siku kule le poreklom golgiev aparata) koje napreuju ka zidovima ćelije, i spajan spa janjem jem cel celulo uloze ze ćel ćelija ija se pre predva dvaja ja na dve kće kćeri ri ćel ćelije ije. . #edostaje deona ploća.

GAMETOGENEZA  kup procesa iz kojeg od nediferencirane germinativne ćelije nastaju visoko diferencirane polne ćelije, gameti. astoj se iz tri faze 1. razmno-avanja 2. rasta . sazrevanja 4 periodu razmno-avanja nastaju iz primordijalnih germinativnih ćelija, mitotićkom deoom, gonije koje su slićne u oa pola. 0onije sadr-e diploidan roj hromosoma (2n) kao i somatske ćelije. 5aza rasta je karakterisana difereciranjem spermatogonije i oogonije u primarne spermatocite i oocite. 4 ovoj fazi se kod oocita razlikuju dva perijoda previtelogeneza(sinteza nukleinskih kiselina) i vitelogeneza (akumulacija hranljivih materija). 5aza sazrevanja

('ajosa) se sastoj iz dve deoe ,I redukcijona

i II ekvacijona.

I !ro#a$a %aijose   je najdu-i proces koji je podeljen na pet podfaza3 7eptoten, 8igoten, Pahiten, "iploten, "ijakinenzis. 4 "eptote& hromosomi postaju vidljivi kao fini konci. 4 Zi'ote& se hromosomi joś viśe skraćuju i poćinju da konjugiraju. pajanje ćesto poćinje na krajevima koje su vezane jedrovom memranom a zatim se nastavlja celom du-inom hromosoma śto resultira u sinaptićokm kompleksu i usled formiranja ivalenta u la-noj redukciji. 4 !a(ite&  se hromosomi i dalje kondenzuju (kraći i delji). %krocentrićni hromosomi se povezuju sa nukleolusom. 4ovoj fazi se vrśi crossing over. 4 )iplote&  se nakon odvajanja ivalenta mogu jasno uoćiti & hromatide koje se na izvesnim mestama nisu odvojili, ova mesta se nazivaju hijazme i predstavljaju mesto genetićkog crossing over. 4 )ijaki&e&$is se hromosomi i dalje kondenzuju a hijazme usled toga zauzimaju terminalni polo-aj. #ukleolus se odvaja od hromosoma organizatora, jedrova memrana poćinje da se dezintegriśe.

 A*ERA+I,E ROMOSOMA   N.MERI/KE A*ERA+I,E !oliploidija3 umno-avanje celog haploidnog seta (n, &n, ...) #astaje endoreduplikacijom, najćeśće dispermijom9 4glavnom śtetna a mo-e iti i normalna pojava endomitozom u ćelijama placente i jetre.

nastala

 A&euploidija3 promene u pojedinaćnim parovima #astaju nerazdvajanjem u mitozi ili mejozi   asinapsis, desinapsis, hromosomi ulaze u metafaznu ploću kao univalenti śto ima kao posledicu da se centromere homologih parova mogu orientisati prema istom polu ćelije. #erazdvajanjem hromosoma u mejozi nastaju disomićni i nulisomićni gameti. pajanjem aerantnih gameta sa normalnim nastaju trisomićni i monosomićni zigoti. "vostrukom greśkom u mejozi + i ++ nastaju polisomićni zigoti.

 Miksopolidija 0 %o$aici$a%  3 dve ili viśe ćelijskih linija sa razlicitim hromosomskim komplementom poreklom istog zigota  usled greśke mitoze u postzigotnom stadijumu. %ko greśka nastane rano mozaicizam se mo-e utvrditi u ilo kojo ćeliji. %ko greśka nastane kasno mozaicizam mo-e ostati neotkriven ispitivanjem ćelije samo jednog tkiva. Proliferativna miksoploidija nastaje greśkom mitoze u toku starenja.

STR.KT.RNE A*ERA+I,E  (prekid linearnog kontinuiteta hr.) /romosomski prekid3 01, kad se hr. sastoji od samo jedne hromatide. /romatidni prkid3 02, prekid na jednoj od dve hromatide. +zohromatidni prekid3 02, prekid zahvata oe hromatide na istom lokusu. Prekid se skoro uvek nalazi u euhromatićnom regionu9 azlikujemo ćetiri osnovnih tipa strukturnih aeracija3 )E"E+I,A gui se deo hromosoma, a to se mo-e desiti u terminalnom ili intersticijalnom regionu. %ko je odklonjen ili ośtećen gen sa supresornim dejstvom onda se mo-e pojaviti pseudodominancija nekog recesivnog gena. "elecije se nazivaju i parcijalne monosomije. ).!"IKA+I,A   (parcijalna trisomija)3 deo hromosoma je u viśku, !andemduplikacija3 intersticijalna delecija jedne hromatide i insercija tog segmenta u sestrinsku hromatidu. #astaje nepravilnom crossing overom (asimetrićno sparivanje homologih hr.) "ivergencija gena tj. dodatni genetićki materijal potrean za evolutativno prilagoavanje na nove -ivotne uslove.

TRANS"OKA+I,E (izmena segmenta izmeu homologih i nehomologih hromosoma) razlikuju se tri tipa3 eciproćna translokacija, tj. razmena segmenta izmeu ilo koja dva hr. oertsonove translokacije, tj. razmena izmeu dva akrocentrićna hr. +nsercija (nereciproćna translokacija), slićan proces kao u tandemduplikaciji samo śto se vrśi izmeu dva hromosoma a ne izmeu sestrinskih hromatida. •

•

•

IN2ERZI,E se dele na paracentrićne i pericentrićne inverzije. "eo hromosoma se okreće za 1:;rom>uracil umesto !imina, A>rom>uracil se lako pretvara u enolni olik koji se sparuje sa 0uaninom %>!  0>@. 2>aminopurin anlog %deninu. . %kridinske oje (proflavin, akridin>oran-) umeću se izmeu dve susedne aze i pri crossing overu prouzrokuju duplikaciju ili deleciju nukleotida.

FIZI/KI M.TAGENI ,o&i$uju4e $ra4e&eje  tj. svako zraćenje koje u toku interakcije sa materijom mo-e da izvrśi jonizaciju atoma i molekula. Postoji elektromagnetno zraćenje (B>zraci i C>zraci) i korpuskularno zraćenje (elektroni, protoni, D>zraci,...). 8raci pri ulasku i du- njihovog puta izacuju elektrone iz atoma i molekula i izazivaju njihovu jonizaciju, jonizovani atomi i molekuli se razla-u na jone i radikale koji su eEtremno reaktivni i s time prouzrokuju ośtećenja. kominacije sa azama "#$  greśke u sparivanju pri replikaciji raskidaju veze izmeu śećera i fosfata śto dovodi do prekida na "#$>molekulu śto utiće na ekspresiju gena. •

•

.2  (nejonizujuće

zraćenje) mala prodorna moć, ośtećenja uglavnom na epidermisu, nemaju znaćaj za potomstvo jer ne ouhvataju germinativne ćelije. dimerizacija timina śto sprećava replikaciju ili dovodi do pogreśnog sparivanja. kod citozina usled slaljenja veze izmeu &. i A. @>atoma omogućava vezivanje molekula vode śto ćini citozi nesposoan da formira vodonikove veze sa guaninom  razdvajanje lanca "#$. •

•

)ETERMINA+I,A I )IFERE+I,A+I,A !O"A  •

•

"istalni delovi kratkih kraka B> i F>hr. sastoje se iz homologih regiona koji su oznaćeni kao pseudoautosomni regioni izmeu kojih se vrśi crossing over. 0eni smeśteni u tom regionu ne podle-u pravilama nasleivanja vezana za polne hr.

I&akti5acija 6-(r3

fakultativna heterohromatizacija @entar inaktivacije se nalazi na dugom kraku ispod centomere B>hr. *edine ćelije muśkog pola u kojima se inakiviśe B>hr. su germinativne ćelije testisa. "istalni segmenti Garrovog tela ostaju aktivni, u tim segmentima se nalaze geni za krvnu grupu, raznih antitela i steroidnu sulfatazu a postoje i dokazi da sa oe strane centomera postoji niz drugih gena koji ne podle-u inaktivaciji śto je razlog za klinićke slike u osoa sa viśkom ili nedostatkom B>hr. 

• •

•

•

•

•

•

• •

•

•

Go&ade se formiraju iz mezoderma 0enitalni naor nastaje proliferacijom celomskog epitela u koji pomoću pseudopodije, aktivno migriraju primordijalne germinativne ćelije, gde sa ćelijama celomskog epitela foriraju korteks gonada. Helije mezonefroznog lastema u genitalnom naoru proliferiśu i formiraju medulu gonada. Helije celomskog epitela se umno-avaju i prodiru u mezenhim ispod genit. naora formirajući primitivne seksualne trake koje ouhvataju primordijalne germinativne ćelije smeśtene u mezenhimu  stadiju% i&di#ere&t&i( 'o&ada3 !estis se diferenciraju daljom proliferacijom primitivne seksualne trake koja prodire u medulu indiferentnih gonada testikularne seksualne trake. od primarnih seksualnih traka nastaju semeni kanalići koji su preko rete testisa u vezi sa urezima, tj. mezonefroza vasa efferentia śto predstavlja put za prolaz spermatozoida do muśkog polnog odvoda (Iolfovog kanala). $orteks potpuno atrofira9 Proliferacijom germinativnog epitela nastaju sekundarne kortikalne trake koje se nazivaju !#li'ero5e trake  iz kojih se formiraju folikuli ovarijuma. Jd primord. germinativnih ćelija nastaju oocite a od epitelnih ćelija nastaju folikularne ćelije. edukcijom primarnih seksualnih traka i medula gonada, ovarijum gui vezu sa mezonefrozom.

F>hr. odreuje pol taćnije segment u distalnom delu kratkog kraka koji je oznaćen kao !"5 (!estis "ifferentiation 5aktor) Hista gonadalna dizgeneza  BB>muśkarci i BF>-ene />F>%0 K %0 histokompatiilnosti koji je povezan sa formiranjem testisa (/>Fs ili Es> gen je lociran na hr. roj = a njegova aktivnost je pod kontrolom gena F>hr. 0eni smeśteni na B> i F>hr. su regulatorni a geni odgovorni za razviće gonada na autosomnim hr. %0 na povrśini ćelije slu-e za prenos informacije izmeu ćelije i okolne sredine.

)i#erecijacija spolja7&i( or'a&a •

•

+z genitalne kvr-ice formiraće se penis ili klitoris i na osnovi genit. kvr-ice javljaju se laioskrotalna zadeljanja koja se spajaju formirajući skrotum u koji će se spuśtati testisi. +nicijalni proces diferecijacije muśkog fenotipa karakteriśe regresija 'illerovih kanala, pod kontrolom hormona koji luće ertolijeve ćelije.

•

•

$od -ene oćni naori urogenitalnog otvora formiraju laia minora a laioskrotalni naori laia major. 5enotipski pol direktno zavisi od prisustva ili odsustva muśkog polnog hormona testosteron, koji luće 7eLdigove ćelije. 6sencijalne funkcije3 o maturacija semenih kanalića o transformacija Molfovih kanala u muśke polne odvode !estosteron nakon prepoznavanja ciljne ćelije pomoću receptora, difuzijom ulazi u ćeliju gde vrśi svoju iolośku funkciju. 0en koji sadr-i informacije za receptore testosterona se nalazi na dugom kraku B>hr.

 A8eracije pol&i( (ro%oso%a T.RNERO2

SIN)ROM

 MOZAI+IZAM

9:;6

9:;6<

fenotip nastaje usled turner supresornih gena koji su smeśteni na inaktivnim B>hr. koje imaju homologe lokuse na F>hr. B;>konstitucija je visoko letalna, zato se predpostavlja skriveni mozaicizam koji se pomoću i"#$>markera mo-e otkriti. 4zrok3 guitak seks vezikule (inaktivni polni hr.) u toku mejoze spermatogeneze.

0

9=;66

333

fenotipske karakteristike turnerovog sindroma (#izak rast9) su manje izra-ene zog prisustva normalne ćelijske linije. #ajćeśća strukturna aeracija povezana sa turnerovim sindromom je izohromosom dugog kraka B>hr. (&=,Bi).

TRISOMI,A 6 9>;666   nema karakteristićnih somatskih anomalija, lage mentalne retardacije i poremećaj ponaśanja. 4zrok3 nondisjunktion u mejozi + ili ++ majike ili ++ mejoze oca.

!O"ISOMI,A 6 9?;6666@ 9;66666 333 K"INEFE"TERO2

SIN)ROM

9>;66B

izdu-eni ekstremiteti, viśli (evnuhoidni haitus), laga mentalna

rast, krupnije zue retardacija. 4zrok3 nondisjunktion u ++ i.m.d maijke ili + i.m.d oca.

!O"ISOMI,E

6-(r3

u

%u7ko%

polu

predstavljaju fenotipske (klinićke) varijante klinefelterovog sidroma u kojih su somatske anomalije viśe izra-ene, najmarkantnija karakteristika je mentalna retardacija koja se povećava sa rojem polnih hromosoma. 4zrok3 greśke u + i ++ deoi mejoze ili mitoze u postzigotnom stadijumu.

9>;6BB antisocialno ponaśanje 4zrok3 greśka u ++ deoi mejoze oca.

9=;66 M.CKAR+I u kratkom kraku B>hr. nasleenog od oca se nalazi sekvenca "#$ od F>hr. koja sadr-i nepravilnog crossing overa u mejozi oca.

!"5>lokus

usled

9:;6< M.CKAR+I  prisustvo !"5>lokusa na nekom od autosoma kao posledica reciproćne translokacije. 5enotip zavisi od du-ine translociranog segmenta i od autosoma na koji je translociran deo F>hr. 'oguće je i mozaicizam, postojanje ćelijskih linija u kojima je prisutan F>hr.

ERMAFRO)ITIZAM 

REKOM*INA+I,E (glavni izvor feno> i genotipske varijailnosti) Pod dejstvom klastogena se menja struktura hr., pod dejstvom mutagena se menja hemijska graa "#$. loodni geni vezani geni

 

geni na razlićitim hr. geni na istim hr.

Jpśte rekominacije3 na ilo kom delu hr. a razmenjuju se homologi delovi. specijalizovane rekominacije3 na odreenom delu hr. a razmenjuju se nehomologi delovi.

+ROSSING O2ER  •

•

azmena homologih segmenta izmeu nesestrinskih hromatida, homologih hr. azdvajanje vezanih gena se odigrava u Profazi + mejotićke deoe.

•

• •

• •

•

•

•

"a i doślo do crossing overa homologi segmenti moraju da se postave jedan spram drugog i da formiraju sinaptonemalni kompleks. /omologi segmenti ostaju spojeni sinapsama tokom pahitena. Pod delovanjem endonukleaze preseca se jedna nit dvoćlane "#$ u oe nesestrinske hromatide. Presećene niti moraju da udu istog smera. Presećena nit se zatim umeće u nesestrinsku hromatidu gde iva povezana "#$>7igazom. "#$>Polimeraza popunjava delove u kojima nedostaju komplementarni nukleotidi. /romatide u kojima je doślo do rekominacije imaju nekomplementarne segmente tzv. heterodupleks. #akon replikacije heterodupleksa nastaju dve razlićite hromatide. /ijazme predstavljaju mesta u kojima je izvrśen crossing over.

8a proućavanje procesa rekominacije koriste se akterije jer su one haploidne i svaka promena u genotipu se odmah izra-ava u fenotipu, rzo se razmno-avaju i jednostavne su grae. Poznata su tri procesa rekominacije transformacija, konjugacija i transdukcija.

kod

Gakterija3

TRANSFORMA+I,A  3 u kompetentnu akterijsku ćeliju ulazi dvoćlani fragment "#$ donora koji ne mora da ude od iste vrste. *edna nit dvoćlanog lanca se razgrauje pomoću enzima translokaze a doijena energija se koristi za ugradnju intaktne niti "#$ u homologi segment ćelije recipijent formirajući heterodupleks.

KON,.GA+I,A  3 neke akterije kao śto su 6. coli imaju ekstra> hromosomski materijal u vidu plasmida  5>faktor, ovaj plasmid predstavlja jedan replikon. 0eni 5>faktora kontroliśu stvaranje pila, protoplasmatićnog mosta kojim se spajaju dve akterije u konjugaciji. %ko se izmeśaju akterije 5 N>faktora i 5 O >faktora, posle izvesnog vremena i nakon stvaranja protoplasmatićnog mosta, jedna nit 5N>faktora postepeno preko protoplasmat. mosta prelazi u 5 O  akteriju. 4 toku prelaza nit vezuje komplementarne nukleotide tako da u recipijenta ulazi dvoćlana "#$>5 N>faktora. +stovremeno se replikuje i onaj deo koji je ostao u donoru, ovaj tip replikacije se naziva >replikacija, glavni hromosom ne ućestvuje u ovom procesu.

#r-4elije (/igh freQuencL recomination), 5>faktor ugraen u glavni hromosom 5>faktor mo-e povratnim crossing overom da se izdvoji iz glavnog hr., pri pravilnom izdvajanjem nastaje 5 N>ćelija, pri nepravilnom izdvajanjem nastaje 5R>ćelija u kojoj 5>faktor nosi gene glavnog hromosoma  seksdukcija9 Prisutni 5>faktor ima tipićnu fenotipsku ekspresiju.

TRANS).K+I,A  3 geni glavnog hr. ivaju preneti pomoću vektora (plasmidi, akteriofagi). 0eneralizovana transdukcija3 omotać faga nosi gene domaćina u kojim je prethodno gostovao i pri novoj infekciji, "#$ koju je uneo fag rekominuje se sa hromosomom domaćina. Pri pakovanju "#$ u omotać faga vrlo je va-no da ta "#$> sekvenca ima odreenu du-inu, śto je oezeeno prisustvom odreene endonukleaze ćija je sinteza pod kontrolom faga. •

•

•

pecijalizovana transdukcija...

 NAS"EDI2AN,E . /O2EKA  #asleivanje nije automatski ekvivalentno razviću odreenog svojstva jer na ispoljavanje fenotipa utiću i intracelularna, ekstracelularna i spoljaśna sredina, npr. sve ćelije ćoveka sadr-e gene za oju oćiju ali samo ćelije du-ice produkuju oju9 •

•

vegetativna reprodukcija, prisutna kod uniparentalnih organizma, genotip roditelja neizmenjen prelazi u potomstvo. seksualna reprodukcija  iparentalnih organizmi.

I Me&delo5o pra5ilo ako se pomeśaju dve individue koje se razlikuju u jednom svojstvu, potomstvo u 5 1 generaciji će iti jednako u datom svojstvu (pravilo uniformiteta) a izraziti će se dominantno svojstvo.

II Me&delo5o pra5ilo   ako se pomeśaju hiride 5 1  generacije, dato svojstvo će se u 5 2  generaciji izraziti u odnosima 13231 ili 13 u zavisnosti od dominacije gena.

?irusi i akterije sadr-e haploidni hromosomski set dok se u ćoveka samo reproduktivne ćelije nalaze u haploidnom stanju, sve somatske ćelije sadr-e diploidni set.

 Alelo%or#&i 'e&i  su razlićiti olici jednog gena sa razlićitom fenotipskom ekspresiom homologih hr.

Espresi5&ost

koje

jednog gena datog gena (dominacija).

je

se

nalaze

stepen

na

istim

fenotipske

lokusom

izra-ajnosti

!e&etra&t&ost je statistićki pojam kojim se izra-ava procenat pojave fenotipa nekog gena u odnosu na ukupnog roja nosilaca datog dominantnog gena.

Kodo%i&acija tj. kad se u heterozigotnom stanju fenotipski potpuno izra-avaju oa gena (alea).

Ge&okopija, npr. u metaolićkom putu do stvaranja melatonina ućestvuju razlićiti enzimi koji su pod kontrolom razlićitih gena, svaki pojedinaćni poremećaji gena mo-e dovesti do istog fenotipskog efekta (alino).

Fe&okopija, npr. hipotiroidni kretinizam mo-e da ude uslovljen i nedostatkom joda  genetićki faktori i faktori sredine mogu rezultirati u istom fenotipu.

 Multip&i aleli razlićite mutantne forme divljeg gena nazivaju se multipnim alelima, najpoznatiji alela.

 %GJ>sistem

sa tri

!lejotrop&i 'e&i

viśestruki fenotipski efekat jednog gena, npr. gen za srpastu anemiju, ispoljava śtetni plejotropski efekat u raznim organima (kośtana sr-, srce, krvne sudove, urege, miśiće, mozak...)

"etal&i 'e&i mogu se ponaśati kao dominantni ili kao recesivni aleli, dominantni uvek nastaju kao de novo mutacije9 ecesivni letalni geni prouzrokuju znatan procenat smrtnosti emriona i novoroenih.

!oli'e&ija

razviće i fenotipski izraz jednog svojstva ostvaraju se uz sadejstvo većeg roja gena koji su smeśteni na razlićitim hr., razlikujemo dva tipa3 •

komplementarna poligenija3 svojstvo se izrazi samo ako su prisutna sva potrena gena a neće se izraziti ako samo jedan tih gena nije prisutan.

Epista$a3 genska interakcija pri kojoj prisustvo ili odsustvo jednog gena deluje inhiitorno na aktivnost drugog gena, primer je jedanolik gluvonemosti. •

aditivna poligenija3 fenotipska ekspresija zavisi od kumulativnog dejstva većeg roja nealelnih gena. #asleivanje ovih svojstava izra-ava se statistićki, primer je rak izmeu mulata.

Tipo5i &aslei5a&ja  Autoso%&o do%i&a&t&o &aslei5a&je od normalnih svojstva3 odvojenost uśne resice, uvrtanje jezika, osetljivost na P!@, rupica na radi.  od nenormalnih svojstava3 rahidaktilija (skraćeni prsti) i dr. 

dominant se naziva alel koji se u heterozigotnom stanju izrazi u fenotipu •

• •

•

Jsoa sa heterozigotnom genotipom za rahidaktiliju i osoa sa homozigotnim normalnim genotipom stupaju u rak, potomstvo  A;S  A;S. "ve heterozigotne osoe, potomstvo  TAS  2AS. *edna osoa homozigot za rahidakt. stupa u rak sa homozigotom norm. genotipa, potomstvo  1;;S %ko su roditelji normalni a potomstvo nenormalno onda je u pitanju de novo mutacija, ili recesivni aleli u homozigotnom stanju.

Recesi5&o &aslei5a&je ecesivni geni su ćeśći u populaciji i mogu se akumulirati u heterozigotnom stanju i prenositi sa generacije na generaciju sve dok se ne uspostavi homozigotno stanje. Jd nenormalnih svojstava se pored ostalih recesivno nasleuju3 noćno slepilo, gluvonemosti a najva-nije ćitav niz metaolićkih poremećaja koja su izazvana nedostatkom odreenih enzima, ćija je sinteza pod kontrolom odreenih gena. 5enilketonurija nedostatak enzima koji kataliśe prelaz fenilalanina u tirozin, kao posledica mutacije gena koji direktno kontroliśe sintezu ovog enzima. $linika3 fenilalanin se nakuplja u krvi, prelazi u fenilalanin> piroro-enu kiselinu i drugih metaolita koju śtetno utiću na nervni sistem i prouzrokuju mentalni poremećaj. %lino3 nedostatak jednog ili viśe enzima koji katalizuju stupnjeviti prelaz tirozina u melatonin. inteza enzima pod kontrolom odreenih gena.

%lkaptonurija3 greśka pri razlaganju tirozina na co 2 i /2J. 4 jednom stupnju %lkapton prelazi u acetosirćetnu kiselinu uz dejstvo katalitićke aktivnosti odreenog gena. $linika3 mokraća na vazduhu doija mrku oju, tokom vremena hrskavica nosa i uśiju takoe postaje mrke oje a u drugoj ili trećoj deceniji javlja se hronićni artritis. %ko se prati nasleivanje svojstva koje kontroliśu geni smeśteni na autosomnima, svojstvo na isti naćin nasleuju potomici oa pola ez ozira na to da li ih prenosi otac ili majka.

 Naslei5a&ja 5e$&o $a 6- i B-(r3 6-(r3 kada su u pitanju B>vezani geni za dominantno nasleivanje -ene sa dva B>hr. su dva puta ćeśće aficirane od muśkarca. heterozigotne -ene imaju fenotip koji varira od normalnog do aficiranog (zavisno od inaktivacije B>hr.) homozigotna majka daje mutirani B>hr. svim potomcima. heterozigotna majka polovini svojih potomka. aficirani otac daje B>hr. samo kćerima. za ispoljavanje recesivnog svojstva vezanog za B>hr. u muśkom polu dosta je jedna doza  hemizigotnost •

•

• • •

B-(r3 •

•

svojstva koja se nasleuju F>hr. otac predaje isklućivo sinovima, nasleivanje je ogranićeno polom. ekspresija nekih gena zavisi od pola verovatno zog prisustva ili odsustva androgena.

*IO"OGI,A RAZ2I/A  8igot nastaje oploenjem jajne ćelije sa spermatozoidom i deli se na 2, &, :, 1= lastomera. 4 toku segmentacije nema rasta lastomera zato su one posle svake deoe sve manje dimenzije dok velićina jedra ostaje prili-no ista. Jsnovni stadijumi su zajednićki za sve viśećelijske -ivotinje.

 Morula oligolecitih jaja (mala kolićina vitelusa) loptastog je olika ez meuprostora izmeu lastomera. 'ezolecitih jaja slićnog je olika samo śto se razlikuju makro> i mikromere. Polilecitih jaja, olik diska.

*lastula oligolecitih jaja (celolastula) lastog je olika sa centralnom dupljom (lastocel) ogranićena lastodermom. 'ezolecitih jaja (amfilastula) sastavljena od mikromera na animalnom i makromera na vegetativnom polu, lastocel ekscentrićan pomeren ka animalnom polu. Polilecitih jaja (diskolastula) le-i na vitelusu

Gastrula

formiranje klicinih listova od nedifereciranog lastoderma, od kojih će se u kasnijim stupnjevima formirati organi emriona. 0astrula nastaje na nekoliko naćina, invaginacijom, migracijom, delaminacijom i epiiliom. 0astrulacija predstavlja najva-niji stadijum celokupnog emrionalnog razvića jer poćinje odvajanje potencijalno razlićitih grupa ćelija. +nvaginacijom nastaje gastrula ologolecitih jaja, lastoderm vegetativnog pola se aktivno uvlaći u lastocel dajući dvoslojnu peharastu strukturu. poljaśni sloj ćelija ćini ektoderm a unutraśni sloj endoderm  primarni klicini listovi. #ovonastala duplja se naziva gastrocel ( arhenteron) a otvor preko koga lastocel komunicira sa spoljaśnom sredinom naziva se lastoporus od kojeg će se formirati usni (protostoma) ili analni (deuterostoma) otvor eriona na kojem se razlikuju ćetri usne dorzal, ventral i dve lateralne. $ominovana, invaginacijona>migracijona ( mezolecitih jaja) $o&a si5o' srpa  na granici izmeu animalnog i vegetativnog pola. 0astrulacija poćinje invaginacijom makromera ćime se postepeno orazuje potkovićasti gastrocel na raćun lastocela, mikromere se intenzivno dele i prerastaju (ouhvataju) vegetativni pol. $rov gastrocela (arhenteron) ćine ćelije sivog srpa (hordomezodermalne ć.) iznad kojeg se nalazi ektoderm uduće nervne ploće odnosno nervne cevi a pod gastrocela ćine makromere odnosno endoderm. 0astrula  polilecitih nastaje takoe kominovanom jaja gastrulacijom, delaminaciono>migracionog tipa. "elaminacijona gastrula nastaje tangencionalnim deoama lastoderma ćime se orazuje povrśinski (ektoderm) i unutraśnji (endoderm) sloj. $raj emrionalnog razvića diplolastićnih -ivotinja karakteriśe se formiranjem primarnih klicinih listova tj. prva faza gastrulacije. $od triplolastićnih -ivotinja sledi i druga faza gastrul.  formira se treći klicin list kod kojeg se razlikuju dva osnovna tipa enterocelni i telolastićki.

6nterocelni mezoderm (enterocelomati, kićmenjaci) nastaje evaginacijom lateralong dela arhenterona crevo)

(primarno

telolastićki mezoderm nastaje na granićnoj zoni ekto> endoderma pojavom inicijalnih ćelija tzv. teolaste koje migriraju u lastocel formirajući mezoderm.

E%8rio&al&i ra$5i4e sisara •

•

•

razviće sisara se razlikuje od ostalih kićmenjaka prvenstveno zog toga śto se odvija u uterusu majke (vivparnost) jajane ćelije viśih sisara (6uteria) gue vitelus i postaju alecita ili oligolecita jaja i razdaju se totalno ekvalno do stadijuma lastule ( blastocist) pośto sisari vode poreklo od gmizavaca već na stadijumu lastocista zaćetak emriona ima olik diska pa je dalje razviće po tipu parcijalno diskoidalno.

Uema razvića jajna ćelija sisara sazreva tek posle ulazka spermatozoida (tj. savrśava drugu deou sazrevanja  mejoze) Jploenje se vrśi u poćetnom delu jajovoda a zigot kroz jajovod odlazi prema uterusu.

*lastocista uoćavaju se ćelije emriolasta, trofolasta. Helije trofolasta se diferenciraju prvenstveno jer one luće progesteron i litićke enzime koje razgrauju zid uterusa śto omogućava implantaciju lastociste. 6ndometrium uterusa lući gonadotropin koji odr-ava -uto telo funkcionalno śto sprećava odacivanje sluzoko-e uterusa i s time guljenje ploda menstruacijom. !rofolast će u daljoj emriogenezi formirati posteljicu. Gudući emrio će se formirati samo iz ćelija eriolasta koje pretstavljaju jednu ploćastu tvorevinu sa epilastom na dorsalnoj strani i hipolastom na ventralnoj strani. 4mno-avanjem epilasta nastaje zadeljanje koje se śiri ka prednjem delu emriona i naziva se primitivna traka, preko primitivne trake ćelije migriraju pod epilast i formiraju mezolast usled ćega se celom du-inom prim. trake stvara uduljenej koje se naziva primitivna razda. 'igracija ćelija je najintenzivnija u krajnjem (cefalićkom) delu pa se tu javlja /ensenov ćvor (prim. jama) ispred kojeg se orazuje glaveni produ-etak (processus chordalis).

E%8rio&al&i $a5oj sisara !rofolast se diferencira na unutraśnji citotrofolast i spoljaśni sinciciotrofolast u kojim se nalaze litićke enzime za razgradnju zida uterusa.

•

•

•

•

•

•

Helije koje ola-u citotrofolast se odvajaju i orazuju ekstraemrionalni parietalni mezoderm koji sa trofolastom ćini horion. /orion daje rojne evaginacije koje prodiru u zid uterusa otvarajući krvne sudove materice  horinske resice su utopljene u prostore ispunjene krvlju majke. $rvotok horionske resice (śto odgovara krvotoku ploda) i krvotok majke su odvojeni opnom placente tako da se pod normalnim uslovima krvotok majke i ploda ne meśaju. %mnion tj. emrionalni zavoj koji se orazuje vrlo rano sa dorsalne strane. 4 satav amnionskog zida ulaze najćeśce ektoderm sa unutraśnje strane a mezoderm sa spoljaśne strane. %mnion se ispuni tećnośću koja śtiti emriona od suśe, mehanićkih povreda i dr. 4 isto vreme koa i amnion nastaje vitelusna kesa, evaginacijom endoderma koji posle kratkog vremena iva prekriven ekstraemrionalnom mezodermom. 4 mezodermu vitelusne kese diferenciraju se prvi elementi krvi a u endodermu primarni gonociti. "rśka reducirane -umanćene kese ulazi u pupćanu vrpcu. %lantois takoe nastaje od endoderma i visceralnog lista mezoderma. 6ndoderm atrofira a mezodermalni deo zalazi horionske resice u kojima se iz mezoderma formiraju krvni sudovi.

)eter%i&acija i di#erecijacija e%8rio&al&i( 4elija /umani emrion se razvija iz zigota dugim komplikovanim procesima od kojih su najva-niji proliferacija (rast) i diferecijacija ćime je uslovljena i morfogeneza9 8igot je totipotentan i sa svakom novom deoom potencija se ogranićava (pluripotentnost, multipotentnost do konaćne unipotentnosti ćelije). osnovno svojstvo diferecirane ćelije je oisinteza specifićnih proteina9 specifićno ponaśanje diferencirane ćelije predstavlja fenotipska ekspresija gena ćelije koja je uslovljena vrlo preciznim mehanizmima kontrole aktivnosti gena. po oploenju jajne ćelije se mogu uoćiti kvalitativno razlićiti predeli citoplazme a pośto lastomere sa svakom deoom postaju sve manje dimenzije, lastomere doijaju kvalitativno razlićitu citoplazmu śto vrlo verovatno utiće na aktivnost gena. u ovocitu ima 1;;>1;;; puta viśe gene za r#$ nego u somatskim ćelijama śto je rezultat tj. amplifikacije diferencijalno umno-avanje r"#$ pri ćemu se hr. ne replikuju r"#$ se u vidu prstenova odvija i orazuje rojne nukleoluse dok somatske ćelije imaju samo dva. Hr. Xenopusa u diplotenu •

•

•

•

 ćetkasti hr.

Oploe&je haploidna jaja postaju diploidna, odreuje se genetski pol determiniśe se pravac simetrije emriona, dorzoventralni cefalokaudalni i dr. u prvim periodama razdanja iosinteza proteina se uglavnom vrśi na makromolekulima nasleenih od majke preko citoplazme jajne ćelije. #a hr. zigota se ipak vrśi transkripcija samo śto se transkripti koriste u kasnijim stupnjevima razvića. $od amfia genom ploda preuzima kontrolu u periodu gastrulacije, poćinje intenzivna transkripcija javljaju se nukloelusi (r#$), pojavljuju se raznovrsne i#$ i t#$. 4 emrionima sisara se genom ploda aktivira već posle druge deoe, za determinaciju ćelija udućeg emriona sisara je vrlo znaćajna teća deoa. "etermisana ćelija se prepoznaje pojavom novosintetisanih proteina koji joś nemaju fenotipsku ekspresiju. "eterminacija i diferecijacija se razlikuju po kolićini genskih produkata. •

•

•

•

•

Re'ulacija 'e&ske akti5&osti &a %olekuli%a )NK •

• •

•

•

hemijske promene tj. stepen metilacije citozina proces metilacije je reverziilan i regulisan metilazama i demetilazama. azlićita tkiva imaju specifićne demetilaze  "#$ lastomera na ranim stupnjevima razdanja maksimalno je metilirana. eliminacije (guitak)  somatske ćelije #ematodes i insekta amplifikacuja  ovociti Benopusa, #J>ćoveka, "' i /> malignih ćelija preraspored genetićkog materiala   uloga u diferencijaciji ćelija koje produkuju antitela heterohromatizacija  histoni nespecifićno lokiraju genom eukariota. azlićita modifikacija (acetilacija, fosforilacija) histona omogućavaju transkripciju gena. #/$P  raznovrsni, tkivo specifićni, menjaju se tokom dif.

Ko&trola tra&skripcije Po Gritten i "avid postoje ćetri grupe gena 1. klasa3 geni na kojima se prepisuju i#$ (singel sekvence) nazivaju se geni produktori (0P) koji su inaktivni ako su lokirani histonima. 2. klasa3 geni receptori locirani neposredno uz 0P, za njih se ve-e aktivatorski molekul koji mo-e da ude i#$>aktivator ili njegov proteinski produkt.

. klasa3 gen integrator, na njemu se prepisuje i#$> aktivator, koji takoe mora iti aktiviran. &. klasa3 senzorni gen aktivira gen integratora a sam senzorni gen se aktivira ako se neki efektor ve-e za njega a to mogu da udu vrlo razlićiti molekuli, metaoliti, hormoni itd. Efektor se veźe za senzorni gen koji tada aktivira gen integratora ovaj se prepisuje u i!"#aktivator $protein# aktivator%. &ktivatorski molekul se veźe za receptorni gen koji vezujući se za gena produktora, toga aktivira.

vi geni aktivirani u jednom procesu ćine ateriju gena npr. svi geni produktori aktivirani aktivirani istim molekula aktivatora. Posttranskripcijona regulacija   veliki roj prepisanih i#$ nikad ne napuśtaju jedro da i se u riosomima prevele u proteine9

E%8rio&al&e i&dukcije pri orazovanju klicinih listova ćelije razlićitog porekla dolaze u kontakt i usmeravaju diferencijaciju delova emriona. +nduktor pomoću indukujuće supstance, aktivira u ćelijama reaktanta grupe gena koje do tada nisu imale fenotipsku ekspresiju. Produkti aktiviranih gena menjaju ponaśanje ćelija njihovu morfologiju i njihovu funkciju. $ompetentnost reaktanata uslovljena je prisustvom specifićnih receptora na memranama ćelija. inteza receptora ja takoe pod kontrolom gena   sna-ni faktori rgulacije razvićaVV +ndukcuja prvog reda3 hordomezodermalno tkivo svojim indukujućim dejstvom na ektoderm u periodu neurulacije  stvaranje nervne cevi9 hordomezodermalno tkivo  organizacijoni centar + reda. pajanjem ćelija stvaraju se uslovi za sekundarne indukcije i lanćane indukcije. #a spajane ćelija utiću tzv. @%' (cell adhesive molecule) koji se javljaju na povrśini ćelije. $ako su molekuli @%' proteini jasno je da njihova sintza mora da ude pod kontrolom odreenih gena.