Происхождение человека
<<  Алкоголизм семейная болезнь иванов или пробуждение Не бросайте животных  >>
Биология амилоидов: Укладка белков и здоровье человека
Биология амилоидов: Укладка белков и здоровье человека
УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА В СПбГУ
УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА В СПбГУ
АМИЛОИДНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА (не менее 50)
АМИЛОИДНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА (не менее 50)
Амилоидные заболевания
Амилоидные заболевания
Болезнь альцгеймера
Болезнь альцгеймера
Основные проблемы связанные с амилоидными заболеваниями
Основные проблемы связанные с амилоидными заболеваниями
Амилоиды и прионы
Амилоиды и прионы
Коровье бешенство
Коровье бешенство
Прионовые заболевания человека
Прионовые заболевания человека
Поиск инфекционного агента
Поиск инфекционного агента
СТАРЫЙ ВЗГЛЯД НА УКЛАДКУ БЕЛКОВ: Один и тот же белок всегда
СТАРЫЙ ВЗГЛЯД НА УКЛАДКУ БЕЛКОВ: Один и тот же белок всегда
“Текстовое” и “структурное” кодирование в биологических системах
“Текстовое” и “структурное” кодирование в биологических системах
Прионы человека и млекопитающих – белковые инфекционные агенты
Прионы человека и млекопитающих – белковые инфекционные агенты
Прионы дрожжей контролируют фенотипические признаки
Прионы дрожжей контролируют фенотипические признаки
Много ли прионов в природе
Много ли прионов в природе
Полезные эффекты амилоидов
Полезные эффекты амилоидов
Есть ли полезные прионы у людей
Есть ли полезные прионы у людей
Выводы
Выводы
Вопросы
Вопросы
КАКОВА СТРУКТУРА ПРИОНОВ ДРОЖЖЕЙ И АМИЛОИДА
КАКОВА СТРУКТУРА ПРИОНОВ ДРОЖЖЕЙ И АМИЛОИДА
Как возникают амилоиды и прионы
Как возникают амилоиды и прионы
Как «размножаются» амилоиды и прионы
Как «размножаются» амилоиды и прионы
Сколько амилоидов и прионов у человека
Сколько амилоидов и прионов у человека
Задачи лаборатории биологии амилоидов
Задачи лаборатории биологии амилоидов

Презентация: «Генетика здоровье человека по биологии». Автор: Yury Chernoff. Файл: «Генетика здоровье человека по биологии.ppt». Размер zip-архива: 2304 КБ.

Генетика здоровье человека по биологии

содержание презентации «Генетика здоровье человека по биологии.ppt»
СлайдТекст
1 Биология амилоидов: Укладка белков и здоровье человека

Биология амилоидов: Укладка белков и здоровье человека

Юрий Олегович Чернов

Санкт-Петербургский государственный университет, Россия

Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA

School of Biology and Institute for Bioengineering and Bioscience

2 УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА В СПбГУ

УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА В СПбГУ

Лаборатория биологии амилоидов Ю.О. Чернов, руководитель лаборатории А.А. Рубель, зам. руководителя лаборатории Сотрудники лаборатории Аспиранты и студенты СПбГУ

Партнёры в СПбГУ

С.Г. Инге-Вечтомов, зав. каф. генетики и биотехнологии Г.А. Журавлёва, проф. каф. генетики и биотехнологии А.П. Галкин, доц. каф. генетики и биотехнологии А.Ф. Сайфитдинова, доц. каф. цитологии и гистологии

3 АМИЛОИДНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА (не менее 50)

АМИЛОИДНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА (не менее 50)

Болезнь Альцгеймера

Болезнь Паркинсона

Связаны с образованием волокнистых упорядоченных белковых агрегатов (амилоидов)

Прионовые заболевания (болезнь Кройтцфельдта-Якоба, куру, коровье бешенство)

Болезнь Хантингтона

Диабет второго типа

4 Амилоидные заболевания

Амилоидные заболевания

Инфекционные (передаются от одного организма к другому)

Наследуемые (вызываются мутациями в ДНК)

Спорадические (вызываются неизвестными причинами)

5 Болезнь альцгеймера

Болезнь альцгеймера

< 1% наследуемых случаев, остальные спорадические

У 13% людей старше 65, почти половины людей старше 85

Смертельна и неизлечима

6я по счёту из наиболее частых причин смерти (3я в экономически развитых странах) Единственная для которой число смертельных случаев устойчиво растёт (для сравнения, у рака и сердечных заболеваний – падает)

Чем дольше мы живём тем больше будет роль амилоидных заболеваний

Amyloid Precursor Protein

Amyloid ?

6 Основные проблемы связанные с амилоидными заболеваниями

Основные проблемы связанные с амилоидными заболеваниями

Многие смертельны, большинство неизлечимы Факторы среды влияющие на эти заболевания мало изучены Профилактические меры не существуют Ранняя диагностика (до появления симптомов) не развита; после появления симптомов, лечить поздно

7 Амилоиды и прионы

Амилоиды и прионы

Амилоиды – самособирающиеся не-ковалентные полимеры идентичных белковых молекулю

Нуклеированная полимеризация («кристаллизация в одном измерении») сопровождается изменением укладки иммобилизированной молекулы. Таким образом, амилоидная укладка воспроизводится.

Прионы – передающиеся амилоиды

Большинство амилоидных заболеваний передаются между клетками, и для некоторых амилоидов в эксспериментальных условиях показана передача между организмами В определённой степени, многие амилоиды – прионы

8 Коровье бешенство

Коровье бешенство

Появилось в Великобритании в 1986 году Предположительно передалось от овец (у которых и ранее была известна сходная болезнь – скрэпи), потому что овечьи субпродукты использовались в пищевых добавках для коров Общее число коров инфицированных в ходе эпидемии оценено в 1 миллион (1996). Красным цветом обозначены страны с высокой частотой коровьего бешенства

Мозг бешеной коровы

9 Прионовые заболевания человека

Прионовые заболевания человека

Связаны с прионовым белком – PrP; смертельны и неизлечимы.

Болезнь Кройцфельдта-Якоба (CJD) Спорадическая или наследуемая Вариантная болезнь Кройцфельдта-Якоба (vCJD) Инфекционная (от бешеных коров) Синдром Герстмана — Штраусслера — Шейнкера (GSS) Наследуемая Смертельная семейная бессонница (FFI) Наследуемая Куру Инфекционная (через ритуальный каннибализм у племени форе Новой Гвинеи)

10 Поиск инфекционного агента

Поиск инфекционного агента

Первоначально считался вирусом

Вируса не могли найти. Агент оказался устойчив к воздействиям разрушающим ДНК, в том числе вирусную (Alper, 1966)

Экстракт мозга

Уф, радиация, нуклеазы

Гипотеза: белок (Griffith, 1967)

Предложен термин prion = Proteinaceous infectious particle (Prusiner, 1981)

Показано что протеиназо-устойчивый гликопротеин, prion protein (PrP), накапливается в амилоидной форме в поражённых мозгах (Prusiner lab, 1982)

К 2010-2011 гг. разным лабораториям удалось показать передачу инфекции лабораторным животным агрегатами белка PrP полученными в пробирке.

11 СТАРЫЙ ВЗГЛЯД НА УКЛАДКУ БЕЛКОВ: Один и тот же белок всегда

СТАРЫЙ ВЗГЛЯД НА УКЛАДКУ БЕЛКОВ: Один и тот же белок всегда

укладывается в одну и ту же структуру

НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА УКЛАДКУ БЕЛКОВ: Один и тот же белок может укладываться в разные структуры

12 “Текстовое” и “структурное” кодирование в биологических системах

“Текстовое” и “структурное” кодирование в биологических системах

«Текстовая» матрица (ДНК)

Структурная матрица (прион)

13 Прионы человека и млекопитающих – белковые инфекционные агенты

Прионы человека и млекопитающих – белковые инфекционные агенты

ПРИОНЫ МИКРООРГАНИЗМОВ (ДРОЖЖЕЙ) – НАСЛЕДУЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕДАЮЩИЕСЯ ЧЕРЕЗ ЦИТОПЛАЗМУ («белковые гены»)

Прионы дрожжей – пример белковой наследственности

14 Прионы дрожжей контролируют фенотипические признаки

Прионы дрожжей контролируют фенотипические признаки

Эти два штамма имеют идентичные геномы

Они не различаются ни на один нуклеотид

На уровне днк, они точные клоны друг друга

У них разные признаки

Эти признаки наследуются столь же точно как и любые генетические различия

Мало геномики – нужна приономика!

Белок Sup35 в не-прионовой форме ([psi-])

Белок Sup35 в прионовой форме ([PSI+])

Есть рост Белый

Нет роста Красный

15 Много ли прионов в природе

Много ли прионов в природе

Не менее 1/3 природных и лабораторных штаммов дрожжей имеют прионы. Некоторые из этих признаков важны для адаптации дрожжей (например к условиям производства спирта). Эти данные показывают что прионы широко распространены у дрожжей и связаны с потенциально адаптивными признаками.

16 Полезные эффекты амилоидов

Полезные эффекты амилоидов

Технологическое использование амилоидов

Синтез меланина (тёмного пигмента) у человека и животных Хранение пептидных гормонов у млекопитающих Защита от рыбьей икры от замораживания Взаимодейстие между клетками (биоплёнки) и с субстратом у бактерий и грибов Волокнистые белки – например, паучий шёлк Долговременная память? (Моллюск Aplysia и плодовая мушка Drosophila)

Самособирающиеся точно воспроизводимые наноструктуры

17 Есть ли полезные прионы у людей

Есть ли полезные прионы у людей

18 Выводы

Выводы

Волокнистые агрегаты неправильно сложенных белков (амилоиды) связаны как с болезнями так и с необычными формами наследственности Амилоидные болезни широко распространены и связаны со старением Амилоиды и прионы – структурные матрицы В геномах разных организмов (включая человека) много белков имеющих потенциальные амилоидные домены

19 Вопросы

Вопросы

Какова структура амилоидов? Как возникают амилоиды? Как размножаются амилоиды? Сколько амилоидов/прионов у человека? Можно ли использовать дрожжи для изучения амилоидов человека?

20 КАКОВА СТРУКТУРА ПРИОНОВ ДРОЖЖЕЙ И АМИЛОИДА

КАКОВА СТРУКТУРА ПРИОНОВ ДРОЖЖЕЙ И АМИЛОИДА

? ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ?-лист

Новый мономер укладывается в структуру соответствующую предсуществующей «матрице»

21 Как возникают амилоиды и прионы

Как возникают амилоиды и прионы

У дрожжей, временное увеличение количества белка может приводить к возникновению амилоидной (прионовой) формы

Впервые показано Ю.О. Черновым и соавторами в работе начатой под руководством С. Г. Инге-Вечтомова на кафедре генетики СПбГУ

22 Как «размножаются» амилоиды и прионы

Как «размножаются» амилоиды и прионы

Работы Ю.О. Чернова и других лабораторий

Прион – агрегат, фрагментируемый шаперонами

Обычный амилоидный агрегат

23 Сколько амилоидов и прионов у человека

Сколько амилоидов и прионов у человека

У человека есть по крайней мере 250 белков сходных с прионами дрожжей Но есть ещё и другие амилоиды и прионы (например, амилоид ? по последовательности не похож на прионы дрожжей) Значит, на самом деле прионов и амилоидов может быть ещё больше

24 Задачи лаборатории биологии амилоидов

Задачи лаборатории биологии амилоидов

Выявить амилоидогенные белки человека и научиться предсказывать способность белка формировать амилоиды Выяснить какие изменения в белках влияют на возникновение амилоидов Выявить факторы среды и физиологии влияющие на возникновение амилоидов Разработать новые подходы к профилактике и терапии амилоидных болезней основанные на понимании механизме амилоидогенеза

«Генетика здоровье человека по биологии»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/genetika-zdorove-cheloveka-po-biologii-180079.html
cсылка на страницу

Происхождение человека

18 презентаций о происхождении человека
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Происхождение человека > Генетика здоровье человека по биологии