st iz evolucije By Debora Santo and Tamara Djukanovic in Biolozi PMF 2009 (Files) Edit Doc 1. Koji su uzroci promene ravnotenog stanja populacije? -neslucajno uzorkovanje -greske pri interpretaciji zimograma(nulti aleli) -greske pri odredjivanju frekvencije alela kod polno vezanih gena -struktuiranost(kripticne vrste) -linkage disequilibrium- gametska neravnoteza usled neslucajnih asocijacija alela razlicitih lokusa2. ta sve dovodi do fragmentacije vrsta? -bioloski faktorikompeticija,teritorijalnost,disperzija -istorijski faktori- klimatske promene, uticaj coveka -ekoloski faktori-fragmentacija stanista tj. areala vrste3. Tipovi odnosa rasprostranjenja populacija (povezati) -alopatrija, simpatrija, parapatrija(hibridizaciona i ekoloska), geografska intergradacija4. Definisati individualnu varijabilnost- predstavlja intrapopulacionu kategoriju koja podrazumeva geneticke razlike izmedju individua iste vrste koje determinisu i fenotipske razlike (morfoloske, bihevioralne,fizioloske,biohemijske...)5. Definisati polimorfizam- je takodje intrapopulaciona kategorija, grupni fenomen, koji definise populaciju polimorfnom ukoliko se unutar nje mogu definisati diskontinuirane 2 grupe u odnosu na 1 osobinu..Moze biti polimorfnost na gen. nivou, zatim na morfoloskom, polni dimorfizam, tranzicioni, itd.6. Definisati polni dimorfizam- predstavlja polimorfizam koji ukazuje na podelu populacije u odnosu na primarne i sekundarne polne karakteristike.7. Adaptivni znaaj polimorfnosti- polimorfne populacije imaju veci geneticki i fenotipski potencijal da koriste heterogene uslove sredine tj. njihovog stanista i u vremenskoj i prostornoj dimenziji, a sto je vaznije jeste da se na ovaj nacin smanjuje i intra- i interspecijska kompeticija.8. Genetsku osnovu morfolokih karaktera ine-minor geni,tj poligena je determinacija9. Adaptivni znaaj poliploidije-uvecanje genoma,povecanja genetickog diverziteta, I evolucionog potencijala10. Zato su biljke sklonije poliploidiji-usled nepostojanja definisanih polnih hromozoma,kao rezultat manje rigoroznog izolacionog sistema i cestih duplikacija genoma.11. Znaaj duplikacija-to je najvazniji mehanizam nastajanja novih gena i biohemijskih procesa,neophodnih za stvaranje kompleksne organizacije i evolucije zive materije od prostih i jednostavnih oblika,kao i stvaranje velikog broja kopija gena cime se stvara velika kolicina rnk i proteina.12. Tipovi duplikacija-interna,duplikacija celog gena,duplikacija dela hromozoma,duplikacija celog hromozoma,duplikacija genoma.13. Osnovni mehanizam nastanka duplikacija -nejednak krosing over,kao i konverzija gena14. ta su multigenske familije-grupe gena nastale duplikacijom ancestralnog gena,koji imaju blisku lokaciju na hromozomu15. Adaptivni znaaj na primeru globinske superfamilije-Superfamilija se sastoji iz 3 familije locirane na 3 hromozoma:alfa na hromozomu 16,beta na hromozomu 11 i mioglobinska na hromozomu 22.Geni ove 3 familije determinisu 2 vrste proteina:mioglobin i hemoglobin.Nakon duplikacije geni iproteini koje determinisu su divergirali u svojoj strukturi i funkciji,tako da su postali tkivno specificni.Mioglobin je protein sa izrazito visokim afinitetom prema kiseoniku u skeletnim misicima i monomerne je strukture.Hemoglobin je tetramerni protein krvi i ima funkciju u transportu H+,CO2 i O2,vezuje 4 molekula kiseonika istovremeno,odgovoran je za pH tkiva (Borov efekat) i regulise afinitet prema kiseoniku na osnovu fosfatnog puferskog sistema u krvi.Samo u kombinaciji 2 alfa 2 beta lenca Hb moze da obavlja sve ove funkcije.Geni alfa i beta familije su medjusobno divergirali tokom evolucije,tako da se razlikuju na osnovu strukture,funkcije i ontogenetske ekspresije.Kao rezultat ovih promena sintetise se Hb izgradjen od ralicitih peptida tokom ontogenije:zeta 2 eta 2 u embrionu,alfa 2 gama 2 u fetusu,alfa 2 beta 2 i alfa 2 delta 2 kod adulta.Polipeptidni lanci se medjusobno razlikuju na osnovu afiniteta prema O2.Hb embriona ima najveci afinitet,potom fetusa i na kraju adulta,jer je neophodno da se veze sto vise O2 iz krvi majke.16. Rezultat duplikacija pojedinanih gena stvaranje identicnih kopija,stvaranje pseudogena,stvaranje kopija izmenjene strukture i funkcije.17. Objasniti duplikacije pojedinanih gena na primeru LDH i adaptivni znaaj-2 gena,A I b kodiraju subjedinice LDH.Ovako se stvara 5 izozimskih formi LDH:A4,A3B,A2B2,AB3 I B4.Utvrdjeno je da LDH B4 I druge forma bogate B sujedinicama imaju visok afinitet prema NAD+ I funkcionisu u tkivima sa aerobnim metabolizmom,kao sto je srce.Izozimi bogati B subjedinicama postizu optimum aktivnosti u anaerobnim sredinama kao sto su skeletni misici I imaju visok afinitet prema NADH.Tokom ontogenije sredina u samom tkivu se menja,te postoji diferencijacija u aktivnosti gena koji kodiraju sintezu razlicitih formi enzima.18. Kolor senzitivni proteini, objasniti evoluciju u liniji primata ovih genaCovek,covekoliki majmuni I majmuni starog sveta su trihromaticni organizmi tj. Poseduju 3 fotopigmenta(crveno,zeleno(kodirani polnim hromozomima),plavo(kodiran autozomima)).Osobe muskog pola mogu biti daltonisti usled osdsustva jednog od polno vezanih gena koji determinise crveni ili zeleni opsin.Ovo nastaje usled nedostatka fragmenta jednog ili drugog gena tokom nejednakog krosing overa ili geneticke konverzije.Neke zenke majmuna Novog sveta iako imaju samo jedan polo vezani gen su trihromaticne.U pitanju su heterozigotne zenke,a trihromaticne su jer je polno vezani gen polimorfan.U datom genu postoje 3 alela koji apsorbuju svetlost talasne duzine crvenog I zelenog spektra,dok treci alel determinise opsin sa intermedijarnom funkcijom.19.Objasniti Karsonov princip-podrazumeva pojavu,koja je prvo uocena kod Drosophila robusta,da u perifernim populacijama postoji homoselekcija,a u centralnim populacijama heteroselekcija.20.Evolucioni znaaj inverzija-podrazumeva kreiranje vezanih gena.Linkage podrazumeva vezu izmedju razlicitih gena koja se odrzava tokom mejoze.Kao krajnji rezultat je stvaranje blisko vezanih alela koji se zajedno prenose na sledece generacije i stoga se nazivaju supergenima.21.Objasniti vezu izmedju varijabilnosti enzima i metabolike funkcije-Enzimi su klasifikovani u glukozo-metabolizirajuce (G) i neglukozo-metabolizirajuce (NG).Po pravilu NG su varijabilniji od G,usled znacajnosti funkcije i karakteristika supstrata na koje deluju.G enzimi deluju na specificne supstrate,relativno konstantne koncentracije te se varijabilnost eliminise.NG enzimi deluju na veci broj nespecificnih supstrata,u razlicitim koncentracijama te se varijabilnost stimulise.22.Objasniti vezu izmedju varijabilnosti enzima i kvarternarne struktureKomparacijom enzima razlicitih struktura i varijabilnosti lokusa,zakljucilo se da su monomeri varijabilniji od dimera,dimeri od tetrameta itd.Ovo je posledica prisustva kontaktnih regiona koji obezbedjuju odrzavanje kvartenarne strukture multimernih enzima,te dati enzimi imaju sporiju stopu molekularne evolucije od monomernih proteina slicnih velicina subjedinica,jer su aminokiselinske supstitucije u kriticnim regionima generalno nepovoljne za organizme.23.Vea varijabilnost beskimenjaka u odnosu na kimenjake-Dok su kod beskicmenjaka NG enzimi varijabilniji od G enzima,u grupi kicmenjaka nema razlike izmedju monomernih enzima se i bez funkcije u glikolizi.Kicmenjaci se u principu odnose prema heterogenosti sredine na fino granulisan nacin te ne koriste postojece varijabilne resurse sredine.Beskicmenjaci pprevilu koriste sredinu na grubo granulisan nacin.Posto se uslovi sredine razlikuju izmedju mikrostanista,u cilju adaptacije ce se prirodnom selekcijom favorizovati raziciti genotipovi u razlicitim mikrostanistima,sto rezultira vecom varijabilnoscu beskicmenjaka.24.Dva naina postizanja metabolike fleksibilnosti-1)Multipli alelizampostojanje vise alela u jednom lokusu,razlicitih formi istog gena,koji je i osnovni put za nastanak varijabilnosti 2)Alternativni put je duplikacija lokusa,gde nastaje nekoliko lokusa ciji aleli determinisu sintezu proteina sa slicnom metabolickom funkcijom ili ulogom u strukturi celije.Invertebrate cesce pribegavaju multiplom alelizmu,a vertebrate duplikaciji lokusa.25.ta je izometrijski, a ta anizometrijski rast-Ako svi delovi tela zivotinje rastu istom brzinom,tako da je odrasla jedinka samo ravnomerno uvecana replika mladunceta,kazemo da je rast izometrijski.Ako ovo nije slucaj,rast je anizometrijski.26.ta je alometrijski rast-Diferencijalna stopa rasta razlicitih mera organizma se zove alometrijski rast.27.Ako je a isto, a b se razlikuje na ta to ukazuje-to ukazuje da je alometrijski koeficijent isti,a koeficijent velicine se razlikuje.28.ta je heterohronija-Heterohronija obuhvata sve promene koje nastaju usled promena u vremenu razvica pojedinih struktura ili organa tokom evolucije,u odnosu na stopu promene drugih razvojnih procesa.Takodje podrazumeva i promene u razvicu pojednih telesnih organa u odnosu na druge.29.ta je rekapitulacija-Predstavlja teoriju Ernesta Hekela,koja glasi:Ontogenija je kratka rekapitulacija filogenije.Ranije se smatralo da svaka faza razvica odgovara predackoj fazi evolucione istorije odredjene vrste.30.ta je pedomorfoza-je pojava u kojoj potomacka vrsta se reprodukuje u juvenilnom stadijumu ancestralne vrste.Moze biti uzrokovana neotenijom(usporenim telesnim razvicem) i progenezom(ubrzano reproduktivno razvice).31. 2 funkcije homeobox gena-1)Glavni kontrolni geni koji odredjuju specificnost plana gradje tela 2)Regulisu razvice visih organizama32.Mehanizmi za uveanje genoma-1)Globalno uvecanje-preko polipoloidije i aneuploidije 2)Regionalno uvecanje-preko transpozicije,replikativne greske,nejednake razmene izmedju sestrinskih hromatida,nejednakog interhromozomskog krosing overa i DNK amplifikacije.33.Znaaj organizacije genoma kod eukariota-Genom eukariota je mozaicne strukture i sastoji se od egzona ispresecanih intronima.Kombinovanje egzona je posledica mozaicne strukture.Mehanizmi odrzavanja su u vezi sa funkcijom negenske DNK,koji za svoju replikaciju trose velike kolicine energije.Postoji nekoliko hipoteza koje objasnjavaju njihovu funkciju:1)Negenska DNK ima esencijalnu funkciju kao sto je globalna regulacija genske ekspresije-odbacena teorija 2)Negenska DNK je beskorisna,a pasivno se odrzava jer je u fizickoj vezi sa funkcionalnim genima. 3)Negenska DNK je nefunkcionalna(parazitska ili sebicna),a odrzava se intragenomskom selekcijom 4)DNK ima strukturnu ili nukleoskeletnu funkciju,povezanu sa odrzavanjem jedarne zapremine,ali nema veze sa genetickim informacijama.34.3 naina transpozicije-1)Nereplikativna-kada geneticka sekvenca prelazi sa jedne pozicije na drugu 2)Replikativna-zasniva se na duplikaciji MGE,tako da jedna kopija ostaje na prvobitnoj poziciji,a druga se inseruje na drugo mesto 3)Retropozicija-kretanje genetickih informacija u smeru DNK-RNK-DNK uz aktivnost reverzne transkriptaze.35.Vrste MGE- Insercione sekvence (IS),transpozoni (Tn) i retroelementi (retroni,retropozon,retrotranspozon,retrovirus,pararetrovirus,retrosekvence).36.ta su MGE-to su DNK sekvence koje imaju sposobnost da menjaju svoju lokaciju u genomu.