مواضيع المحاضرة:
background image

 

 

81

 

 

                                            

  

Importance of genetics:

Genetics is playing an important role in the practice of clinical medicine. Medical genetics is 
now becoming central components of our understanding of most major diseases. These include 
not only pediatric diseases, but also common adult diseases such as heart disease, diabetes, 
and many cancers. 

 

Medical genetics involves any application of genetics to medical practice, it thus includes:       
* Studies of the inheritance of disease in families.                                                                                  
* Mapping of disease genes to specific locations on chromosomes                                                     
* Analysis of the molecular mechanisms through which genes cause disease                                   
* Diagnosis and treatment of genetic disease (ex. Gene therapy)

 

  

                                                         

A brief History:

* In 1865: Gregor Mendel, performing a series of designed experiments on living organisms        
   (garden peas). He then used this experimental information to formulate a series of                     
   fundamental principles of heredity. 

                                             

* In 1900: Landsteiner discovered the ABO blood groups.

                              

* In 1902: Garrod described "alkaptonuria" as the first "inborn error of metabolism". 

         

* In 1909: Johannsen use the term "gene" to denote the basic unit of heredity.

             

 

* In 1944: Oswald Avery showed that genes are composed of Deoxyribonucleic acid (DNA).

    

* In 1953: James Watson and Francis Crick describe the physical structure of DNA which               
   formed the basis for what is now known as a molecular genetics (the study of the structure    
   and function of genes at the molecular level).
 

                                     

* In 1956:  the human chromosome number was corrected from 48 to 46 chromosomes, and      
   then 

                                                                     

* In 1959: scientists discovered that Down syndrome is caused by an extra copy of                        
   chromosome 21.

                                                            

* In 1990: the beginning  of Human Genome Project which  provided the complete human DNA 
   sequences in the year 2003 

                                                  

  

* (the term genome refers to the entire DNA in an organism). 

 

                                              

Types of Genetic Diseases

Each human is estimated to have approximately 30000 to 40000 different genes. Alterations in 
these genes, or in combinations of them, can produce genetic disorders. These disorders are 
classified into several major groups:

                                             

1. Chromosomal disorders: in which entire chromosomes (or large segments of them) are           
     missing, duplicated, or altered. These disorders include diseases such as Down syndrome       
     and Turner syndrome.

 


background image

 

 

81

 

2. Single-gene disorders: single genes are altered; these are often termed "mendelian"               
    conditions. 
Examples include Cystic fibrosis, Sickle cell disease, and hemophelia                     
3. Multifactorial disorders: result from combination of multiple genetic and environmental         
    causes. Example, many birth defects, such as Cleft lip or Cleft palate as well, as many adult    
    disorders including Heart disease, cancer, and Diabetes
                                                                  
4. Mitochondrial disorders: small number of disease caused by alteration in the small                   
    cytoplasm mitochondrial chromosome

  

                                                        

Concepts Defined

Gene: a unit of hereditary information consisting of a particular nucleotide sequence found on 
a chromosome.

                                                           

 

Allele:  an alternative form of a gene. 

                                           

 

Homozygous:  describes a genetic condition characterized by the presence of two identical 
alleles for a given gene.

                                                    

 

Heterozygous:  describes a genetic condition characterized by the presence of two different 
alleles for a given gene; the individual contains one dominant and one recessive allele in a gene 
pair.

                                                             

 

Chromosome: is an organized structure of DNA and protein found in cells. It is a single piece of 
coiled DNA containing many genesregulatory elements and other nucleotide sequences. 
Chromosomes also contain DNA-bound proteins, which serve to package the DNA and control 
its functions.

                                                           

 

that make up the contents of the nucleus 

combination of DNA and proteins 

is the 

 

Chromatin:
of a cell. 

                                                                 

   

                                          

 

The primary functions of chromatin are:

 

1- package DNA into a smaller volume to fit in the cell

                                

                                                                             

meiosis

and 

 

mitosis

Strengthen the DNA to allow 

 

-

2

 
 

3- Prevent DNA damage, 

                                                      

                                   

DNA replication

and 

gene expression 

Control 

 

-

4

 

                   

that compact the DNA. 

 

histones

are 

 

The primary protein components of chromatin


   Chromatin is only found in eukaryotic cells.

 

have a very different organization of their DNA which is referred to as a 

 

Prokaryotic cells

 
genophore (a chromosome without chromatin).                                                                             

 

Autosomes: The names for all the chromosomes that are not sex chromosomes; chromosomes 
that occur in homologous pairs in both males and females and do not bear the genes 
determining sex.                                                                                                                                             
 

 


background image

 

 

82

 

Homologous chromosomes: a pair of chromosomes that are matched because they have the 
same physical appearance and possess genes for the same characteristics; one homologous 
chromosome is inherited from the father and the other homologous chromosome is inherited 
from the mother.

 

Non homologous chromosomes: chromosomes that are not alike; when compared, these 
chromosomes are different physically and bear genes for different characteristics.

 

Sex chromosomes: the pair of chromosomes that determine sex in an organism; the X and Y 
chromosomes in humans.

 

Sex determination:  the combination of sex chromosomes that determine the sex of an 
offspring; in humans the sex chromosomes of a normal female are XX and the sex 
chromosomes of a normal male are XY.

 

Genetic linkage:  the inheritance of certain genes as a group because they are found closes 

do not 

together on the same chromosome; linked genes on sex chromosomes or autosomes 

 

show independent assortment.

 

Crossing Over:  homologous chromosomes exchange segments.

 

Nucleic acids: includes DNA (deoxyribonucleic acid) and RNA (ribonucleic acid). Together with 
proteins nucleic acids make up the most important macromolecules ; each is found in 
abundance in all living things, where they function in encoding, transmitting and expressing 
genetic information 

 

Deoxyribonucleic acid (DNA): is a  nucleic acid containing the genetic instructions used in the 
development and functioning of all known living organisms  (with the exception of RNA 

. Likewise, other 

genes

). The DNA segments carrying this genetic information are called 

viruses
DNA sequences have structural purposes, or are involved in regulating the use of this genetic 

.

life

are essential for all known forms of 

  

DNA

proteins

and 

 

RNA

n. Along with 

informatio

 

Ribonucleic acid (RNA): Like DNA, RNA is made up of a long chain of components called 
nucleotides. Each nucleotide consists of a nucleobase, a ribose sugar, and a phosphate group. 
The sequence of nucleotides allows RNA to encode genetic information. All cellular organisms 
use messenger RNA (mRNA) to carry the genetic information that directs the synthesis of 
proteins. In addition, many viruses use RNA instead of DNA as their genetic material.

 

Recombinant DNA: DNA that has been altered as a result of the recombination of genes; the 
formation of new combinations of different alleles of each gene on a chromosome; the result 
of crossing over.

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 11 عضواً و 136 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل