Biologie thema 3: Modificaties en mutaties
1. Interactie tussen genen en omgeving: begrippen
- Nature/Nurture
o Nature het aandeel genetische factoren in het tot stand komen van . .
. een kenmerk
natuurlijke aanleg, genen
o Nurture de bijdrage van omgevingsinvloeden
de verzorging (lett) , omgeving (algemeen)
- Genetica/Epigenetica
o Genetica de studie van de erfelijke informatie in de
DNA-basenvolgorde + hoe die erfelijke informatie tot
Expressie komt in fenotypsiche kenmerke
voorbeelden: DNA-replicatie, transcriptie, translatie en regulatie
van genexpressie
o Epigenetica de studie van erfelijke veranderingen in de genexpressie
die plaatsvinden zonder verandering in de DNA-sequentie
zelf.
veranderingen ‘op’ het DNA en/of de chromatine, ook
epigenetische modificaties genoemd (zijn via mitose
overdraagbaar naar andere somatische cellen, via meiose
overdraagbaar naar de volgende generatie)
- Modificatie/Mutatie
o Modificatie een verandering in het fenotype als gevolg van
omgevingsinvloeden, we maken een onderscheid tussen
Niet-erfelijke modificatie: als 2 indentieke tweelingen opgroeien
in een verschillende omgeving, blijken broers of zussen fenotypisch
meer verschillen te vertonen dan wanneer ze samen opgroeien. Dit
is geen gevolg van een wijziging in het genotype
Epigenetische modificatie: kan wel erfelijk zijn
o Mutatie een verandering in het genotype als gevolg van een wijziging in
het DNA.
gaat om een verandering in de basenvolgorde van het DNA of
, . de hoeveelheid DNA
kunnen ontstaan onder invloed van omgevingsfactoren
Kunnen erfelijk zijn
2. Voorbeelden van niet-erfelijke modificaties
- Proef van Bonnier
o Proef met paardenbloemen
o Sneed de penwortel van de bloem overlangs in 2. De
ene helft plantte hij in de laagvlakte en de andere
helft hoog in de Alpen
o Penwortelhelften ontwikkelden tot planten met een
verschillend fenotype
In de alpen: korte, gedrongen plant met dikke
bladeren en sterk ontwikkelde wortels
In de laagvlakte: tengenovergestelde
kenmerken
o Hetzelfde genotype omdat ze beide uit dezelfde
penwortel komen
o Verschillende fenotype zijn te verklaren door
klimaatverschillen, er is dus sprake van modificatie
o Als je de penwortel van de Alpen terug in de
laagvlakte plaatst, verdwijnen de kenmerken de
modificatie is niet-erfelijk
- Niet-erfelijke modificaties in de natuur
o Voorbeeld 1: oeverplant pijlkruid
groeit zowel in stilstaand als stromend water
in de bodem vormt pijlkruid een wortelrozet, hieruit kunnen 3
verschillende typen bladeren groeien (hangt af van waar de plant staat)
Ondiep stilstaan water: ovale bladeren die op het water drijven en
pijlvormige die boven het water uitsteken
Diep snelstromend water: lintvormige bladeren die helemaal
onder water zitten
, o Voorbeeld 2: honingbij
uit bevruchte eitjes komen koninginnen of werksters, naargelang de
soort cel waarin het eitje gelegd wordt en de voeding
3. Epigenetische modificaties
(Studie van het) epigenoom -> de verzameling van chemische modificaties die het
DNA en de histonen kunnen ondergaan
Beïnvloeden de transcriptie van genen en de werking van het genoom
Voornaamste epigenetische modificaties:
o DNA-methilering
o Verandering van de chromatinestructuur
- Veranderingen op DNA: DNA-methylering
o DNA-methyltransferasen zijn in staat op een metylgroep aan DNA te
hechten
gebeurt doorgaans op een cytosyne
o Zorgt ervoor dat genen niet meer tot expressie kunnen worden gebracht
bij vrouwelijke zoogdieren wordt slechts 1 van de 2 X-chromosomen
geactiveerd, als beide actief worden is het dodelijk voor de cel (teveel
proteïnen)
geïnactiveerde X-chromosoom = Barr-lichaampje
o Ook 1 van de mechanismen verantwoordelijk voor celdifferentiatie in het
embryo
methyleringspatroon kan tijdens celdeling doorgegeven worden aan
het DNA van de dochtercellen want DNA-replicatie is semiconcervatief
1 van de strengen van DNA van de dochtercel is afkomstig van de
moedercel en zal de methyleringen dragen die aanwezig waren in de
moedercel. De andere is nieuw gesynthetiseerd, maar zal na de replicatie
gemethyleerd worden
de moederstreng wordt gebruikt als matrijs om de correcte posities op
de nieuwe streng te methyleren
o DNA-methylering kan ook ongedaan gemaakt worden door de
methylgroepen te
verwijderen =
demetylering
1. Interactie tussen genen en omgeving: begrippen
- Nature/Nurture
o Nature het aandeel genetische factoren in het tot stand komen van . .
. een kenmerk
natuurlijke aanleg, genen
o Nurture de bijdrage van omgevingsinvloeden
de verzorging (lett) , omgeving (algemeen)
- Genetica/Epigenetica
o Genetica de studie van de erfelijke informatie in de
DNA-basenvolgorde + hoe die erfelijke informatie tot
Expressie komt in fenotypsiche kenmerke
voorbeelden: DNA-replicatie, transcriptie, translatie en regulatie
van genexpressie
o Epigenetica de studie van erfelijke veranderingen in de genexpressie
die plaatsvinden zonder verandering in de DNA-sequentie
zelf.
veranderingen ‘op’ het DNA en/of de chromatine, ook
epigenetische modificaties genoemd (zijn via mitose
overdraagbaar naar andere somatische cellen, via meiose
overdraagbaar naar de volgende generatie)
- Modificatie/Mutatie
o Modificatie een verandering in het fenotype als gevolg van
omgevingsinvloeden, we maken een onderscheid tussen
Niet-erfelijke modificatie: als 2 indentieke tweelingen opgroeien
in een verschillende omgeving, blijken broers of zussen fenotypisch
meer verschillen te vertonen dan wanneer ze samen opgroeien. Dit
is geen gevolg van een wijziging in het genotype
Epigenetische modificatie: kan wel erfelijk zijn
o Mutatie een verandering in het genotype als gevolg van een wijziging in
het DNA.
gaat om een verandering in de basenvolgorde van het DNA of
, . de hoeveelheid DNA
kunnen ontstaan onder invloed van omgevingsfactoren
Kunnen erfelijk zijn
2. Voorbeelden van niet-erfelijke modificaties
- Proef van Bonnier
o Proef met paardenbloemen
o Sneed de penwortel van de bloem overlangs in 2. De
ene helft plantte hij in de laagvlakte en de andere
helft hoog in de Alpen
o Penwortelhelften ontwikkelden tot planten met een
verschillend fenotype
In de alpen: korte, gedrongen plant met dikke
bladeren en sterk ontwikkelde wortels
In de laagvlakte: tengenovergestelde
kenmerken
o Hetzelfde genotype omdat ze beide uit dezelfde
penwortel komen
o Verschillende fenotype zijn te verklaren door
klimaatverschillen, er is dus sprake van modificatie
o Als je de penwortel van de Alpen terug in de
laagvlakte plaatst, verdwijnen de kenmerken de
modificatie is niet-erfelijk
- Niet-erfelijke modificaties in de natuur
o Voorbeeld 1: oeverplant pijlkruid
groeit zowel in stilstaand als stromend water
in de bodem vormt pijlkruid een wortelrozet, hieruit kunnen 3
verschillende typen bladeren groeien (hangt af van waar de plant staat)
Ondiep stilstaan water: ovale bladeren die op het water drijven en
pijlvormige die boven het water uitsteken
Diep snelstromend water: lintvormige bladeren die helemaal
onder water zitten
, o Voorbeeld 2: honingbij
uit bevruchte eitjes komen koninginnen of werksters, naargelang de
soort cel waarin het eitje gelegd wordt en de voeding
3. Epigenetische modificaties
(Studie van het) epigenoom -> de verzameling van chemische modificaties die het
DNA en de histonen kunnen ondergaan
Beïnvloeden de transcriptie van genen en de werking van het genoom
Voornaamste epigenetische modificaties:
o DNA-methilering
o Verandering van de chromatinestructuur
- Veranderingen op DNA: DNA-methylering
o DNA-methyltransferasen zijn in staat op een metylgroep aan DNA te
hechten
gebeurt doorgaans op een cytosyne
o Zorgt ervoor dat genen niet meer tot expressie kunnen worden gebracht
bij vrouwelijke zoogdieren wordt slechts 1 van de 2 X-chromosomen
geactiveerd, als beide actief worden is het dodelijk voor de cel (teveel
proteïnen)
geïnactiveerde X-chromosoom = Barr-lichaampje
o Ook 1 van de mechanismen verantwoordelijk voor celdifferentiatie in het
embryo
methyleringspatroon kan tijdens celdeling doorgegeven worden aan
het DNA van de dochtercellen want DNA-replicatie is semiconcervatief
1 van de strengen van DNA van de dochtercel is afkomstig van de
moedercel en zal de methyleringen dragen die aanwezig waren in de
moedercel. De andere is nieuw gesynthetiseerd, maar zal na de replicatie
gemethyleerd worden
de moederstreng wordt gebruikt als matrijs om de correcte posities op
de nieuwe streng te methyleren
o DNA-methylering kan ook ongedaan gemaakt worden door de
methylgroepen te
verwijderen =
demetylering
