Untitled Document

[BEY601] Μοριακή Γενετική

  • Υποχρεωτικό μάθημα

Διδάσκοντες: Θ. Μιχαηλίδης

  • Διδακτικές μονάδες: 6
  • ECTS: 7
  • Θεωρία: 3 ώρες/εβδομάδα
  • Εργαστήριο: 3 ώρες/εβδομάδα

Περιγραφή μαθήματος


  1. Μεταλλάξεις και επιδιόρθωση του DNA: Μοριακοί μηχανισμοί φυσικών μεταλλάξεων. Τεχνητές μεταλλάξεις. Τροποποίηση του DNA. Συστήματα επιδιόρθωσης στα προκαρυωτικά, φωτο-επανενεργοποίηση, επιδιόρθωση αταίριαστου ζεύγους και εκτομής, συστήματα επιδιόρθωσης με ανασυνδυασμό, σύστημα SOS. Συστήματα επιδιόρθωσης στα ευκαρυωτικά, σύνδεση μη ομολόγων άκρων, η ετεροδιμερής πρωτεΐνη Κu, βλάβες στα συστήματα επιδιόρθωσης και κληρονομικές διαταραχές.
  2. Ανασυνδυασμός του γενετικού υλικού: Ομόλογος ανασυνδυασμός, ανασυνδυασμός ειδικής θέσης παράδειγμα ενσωμάτωσης του φάγου λ, μηχανισμός δράσης ιντεγκρασών. Χιάσματα, σημεία διασκελισμού, δομή Holliday, ζευγάρωμα χρωμοσωμάτων, συναπτονημικό σύμπλοκο. To φαινόμενο της γονιδιακής μετατροπής.
  3. Μεταθετά στοιχεία: Μετάθεση, προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά μεταθετά στοιχεία. Αλληλουχίες ένθεσης, τρανσποζάση, μηχανισμοί μετακίνησης, σύνθετα τρανσποζόνια. Στοιχεία ελέγχου στο καλαμπόκι και φαινοτυπική ποικιλομορφία. Ο ρόλος των μεταθετών στοιχείων στο φαινόμενο της υβριδικής δυσγένεσης στη Δροσόφιλα, στοιχεία P, τρανσποζόνια copia. H συμβολή των μεταθετών στοιχείων στη γενομική αστάθεια. Μεταθετά στοιχεία και γονιδιακή έκφραση. Η σημασία των μεταθετών στοιχείων για τη δημιουργία γενετικής ποικιλομορφίας.
  4. Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης: Παραδείγματα γενικών ρυθμιστικών συστημάτων σε προκαρυωτικούς οργανισμούς, παραδείγματα θετικής και αρνητικής γονιδιακής ρύθμισης, οπερόνια λακτόζης και αραβινόζης. Το φαινόμενο της εξασθένησης στο οπερόνιο της τρυπτοφάνης. Διμερή αισθητηριακά συστήματα μεταγωγής περιβαλλοντικών σημάτων. Μεταγραφικά ρυθμιστικά στοιχεία ευκαρυωτικών γονιδίων. Δομή και λειτουργία μεταγραφικών ενεργοποιητών, μηχανισμός διέγερσης. Συνρυθμιστικά μόρια, αλληλεπίδραση με τη βασική μεταγραφική μηχανή, καταστολείς. Συνεργατική ρύθμιση. Μονωτές και μηχανισμοί δράσης, επικράτεια ελέγχου. Eπίπεδα συγκρότησης του DNA, και γονιδιακή έκφραση.
  5. Ρυθμιστικά μόρια RNAs: Βακτηριακοί ρυθμιστές RNA. ΜικροRNA, δομή, μηχανισμός ωρίμανσης, "γονίδια" των μικροRNAs και ο ρόλος τους. Παρεμβολή RNA. Συνκαταστολή διαγονιδίων στα φυτά. Αρχές και μηχανισμοί γονιδιακής παρεμπόδισης. RNAi και επιγενετικές μεταλλαγές.
  6. Επιγενετικές τροποποιήσεις του γονιδιώματος: Εναλλακτικές καταστάσεις χρωματίνης, αναδιαμόρφωση χρωματίνης, ιστονικός κώδικας, τροποποιητικά ένζυμα (ακετυλίωση, μεθυλίωση), επιγενετικά φαινόμενα, φαινοτυπική ποικιλότητα λόγω θέσης, φιλοσύνδετα γονίδια και αντιστάθμιση γονιδιακής δόσης, γενετική μεταβίβαση μεθυλιωμένου DNA, γονεϊκά αλληλόμορφα και γενετικό εντύπωμα, επιγενετική κληρονομικότητα.
  7. Αναδιοργάνωση DNA αλληλουχιών, τροποποιήσεις γονιδιακής και φαινοτυπικής έκφρασης: Διαδικασία αλλαγής συζευτικού τύπου στο ζυμομύκητα, ο γενετικός τόπος ΜΑΤ.

Εργαστηριακές Ασκήσεις

  1. Θεωρητική εισαγωγή στις τεχνικές της Μοριακής Γενετικής
  2. Μεταλλαξιγένεση του ζυμομύκητα Schizosaccharomyces pombe
  3. Επιδιόρθωση του DNA
  4. Μέτρηση πλασμιδιακής σταθερότητας, αναστολή τοποϊσομερασών.
  5. Μεταθετά Γενετικά Στοιχεία – Τρανσποζονιακή Μεταλλαξιγένεση – Tn5
  6. Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης: οπερόνιο λακτόζης.

Οι εργαστηριακές ασκήσεις συμβάλλουν με ποσοστό 20% στο συνολικό βαθμό του μαθήματος. Το εργαστήριο θεωρείται ολοκληρωμένο μόνο μετά την παράδοση και των σχετικών εκθέσεων.