Презентация на тему: Мутации и отбор

Выравнивание … … последовательностей белков и его биологический смысл

Мутации и отбор Сегодня основное внимание уделим мутациям

Мутации белка – следствия мутаций кодирующей последовательности его ген Последовательность одного и того же белка у потомка может отличаться от последовательности предкаОтличия происходят из-за мутаций в кодирующей последовательности гена

CDS, coding sequence –кодирующая последовательность гена

Геномная ДНК Большая молекула ПолимерЛинейныйОриентированныйГетерополимерДвухцепочечныйЦепочки ориентированы противоположно

Каждая комплементарная пара нуклеотидов ДНК потомка происходит из комплементарной пары ДНК предка ДНК потомка всегда получается из предковой ДНК репликациейПоэтому ДНК-потомок имеет ту же последовательность, что и ДНК-предок Закон биологии: из каждого закона биологии существуют исключенияВопрос: существуют ли исключения из этого закона?

Схема репликации

Виды мутаций Замена нуклеотида на другойДелеция одного или нескольких подряд нуклеотидовВставка одного или нескольких подряд нуклеотидовДупликация участкаПерестановка участка - рекомбинация

Причины мутаций разнообразны Ошибки ДНК-зависимой ДНК-полимеразыМутации из-за мутагенов – химических соединений, радиации, ультрафиолета и др.Ошибки репарацииРабота разнообразных систем рекомбинацииСпециально запланированные механизмы вариации ДНК…

Мутации CDS и отбор Мутации белка происходят из-за мутаций кодирующей последовательности ДНК Последовательность белка находится под прессом отбора:каждый белок имеет свои биологические функциифункция белка зависит от структуры белка и от остатков, напрямую участвующих в выполнении функциисвойства и структура белка зависят от последовательностиМалое число мутаций CDS имеют шанс закрепиться в эволюцииМутации последовательности белка происходят редко; но если подождать 10 млн лет, то можно обнаружить довольно много!

Как отобразить отошение предок – потомок для нуклеотидов? Выравнивание – общепринятый способ отражения“родства” нуклеотидов или аминокислотных остатковseq1:…..AAAC--TGATGCAACGTGA…..seq2:......AAtCttTGAT---ACcTGA…..

“Наследование” аминокислотного остатка белка Если все три нуклеотида кодона потомка унаследованы от трех нуклеотидов кодона предка, то можно говорить о том, что остаток потомка произошел от остатка предкаТакие остатки следует помещать в одну колонку выравнивания аминокислотных последовательностейЭто еще не вся правда про выравнивание последовательностей белков!

Проблема выравнивания Время наблюдения за последовательностью много меньше 10 млн лет Мы наблюдаем только потомков общего предка, а самого предка не знаемПро родство аминокислотных остатков приходится догадыватьсяКак догадываться – об этом на следующих занятиях

Аминокислотные остатки помещают в одну колонку выравнивания если они происходят от одного предкового остатка последовательности белка – общего предка (эволюция)их C_alpha атомы находятся в участках полипептидной цепи сходной конформации (структура)играют сходную роль в белке (функция)

Пример выравнивания

Что делать с остатками, которые не должны выравниваться?

Выравнивание и эволюция Последовательности белка оболочки из двух штаммоввируса Коксаки

Последовательности белка оболочки из двух штаммоввируса Коксаки и энтеровируса человека

Что есть что (редактор GeneDoc)

Сегодня все