Inhoud
DNA en replicatie ....................................................................................................................5
DNA structuur......................................................................................................................5
DNA replicatie .....................................................................................................................6
DNA TRANSCRIPTIE, TRANSLATIE, GEN REGULATIE ..................................................................7
DNA-transcriptie ..................................................................................................................7
DNA-translatie .....................................................................................................................8
gen regulatie ........................................................................................................................9
alternative splicing ...............................................................................................................9
Celdeling: mitosis en meiosis ................................................................................................ 10
Chromosoom: opbouw en structuur ................................................................................... 10
Mitosis .............................................................................................................................. 11
Vorming van gameten......................................................................................................... 14
Chromosomale overerving ..................................................................................................... 16
Technieken om de chromosomen te bestuderen ................................................................. 16
Klassieke karyotype ........................................................................................................ 16
Fluorescentie in situ hybridisatie (FISH) ........................................................................... 17
Interfase FISH ................................................................................................................ 17
Moleculair karyotypering (ARRAY-CGH) = comparatieve genoom hybridisatie ................... 17
Chromosomale afwijkingen ................................................................................................ 18
Numerieke afwijkingen ................................................................................................... 19
Structurele afwijkingen (zeldzamer) ................................................................................ 20
Indicaties voor een chromosomenonderzoek .................................................................. 21
Mozaicisme ....................................................................................................................... 21
Mendeliaanse overerving ....................................................................................................... 22
Familie .............................................................................................................................. 22
Autosomaal recessief ........................................................................................................ 23
Risicoberekening voor autosomaal recessieve aandoeningen .......................................... 23
Bloedverwantschap........................................................................................................ 24
Autosomaal dominant........................................................................................................ 24
bijzondere aspecten van autosomaal dominante overerving (complicerende processen): . 24
X-gebonden overerving ....................................................................................................... 25
Niet-mendeliaanse overerving ............................................................................................... 28
Mitochondriële overerving .................................................................................................. 28
Overervingspatroon van mitochondriële aandoening ....................................................... 28
, Onstabiele trinucleotide repeats-dynamische mutatie ........................................................ 29
Ziekte van Huntington ..................................................................................................... 29
Myotone dystrofie of ziekte van Steinert........................................................................... 31
Fragiele X-syndroom ....................................................................................................... 31
Genomische imprinting & epigenetische erfelijkheid & uniparentele disomie ....................... 32
Genomische imprinting .................................................................................................. 32
Het Prader-Willi syndroom, het Angelman syndroom ....................................................... 34
Psychologische aspecten bij predictief genetisch onderzoek .................................................. 36
Klinisch vignet ................................................................................................................... 36
predictief genetisch onderzoek ........................................................................................... 36
Wat is het? ..................................................................................................................... 36
Wat onderzoeken? .......................................................................................................... 36
Psychologische begeleiding ............................................................................................ 37
Termen:.......................................................................................................................... 37
Bij minderjarige?............................................................................................................. 37
Praktijkvoorbeelden........................................................................................................ 37
traject predictieve genetische testing.................................................................................. 39
Intakegesprek................................................................................................................. 40
Psychologische begeleiding: basishouding ...................................................................... 40
Bloedname .................................................................................................................... 41
Resultaatbespreking....................................................................................................... 41
Psychologische gevolgen na gunstig resultaat ..................................................................... 41
Psychologische gevolgen na ongunstig resultaat ................................................................. 41
Ziekte van Huntington ........................................................................................................ 42
Wat? .............................................................................................................................. 42
CAG-herhalingen............................................................................................................ 42
Age of onset ................................................................................................................... 43
Thema’s in gesprek ......................................................................................................... 43
Resultaat: Huntington-mutatie niet geërfd ....................................................................... 43
Resultaat: Huntington-mutatie wel geërfd ....................................................................... 43
Preimplantatie genetische testing (PGT) .............................................................................. 44
Multifactoriële erfelijkheid ..................................................................................................... 45
Complexe kenmerken en aandoeningen ............................................................................. 45
Additieve polygenie (continue variabelen) ....................................................................... 46
Drempel polygenie (discontinue variabelen) .................................................................... 46
Single-nucleotide polymorphisms................................................................................... 47
, Identificatie van genen betrokken in complexe kwantitatieve aandoeningen/kenmerken ....... 47
Dier modellen ................................................................................................................ 48
Whole genome association studies ................................................................................. 48
Voorbeelden van gekende QTL bij multifactoriële aandoeningen .......................................... 50
Neurale buis defecten (spina bifida) ................................................................................ 50
Covid-19 ........................................................................................................................ 50
Hoe wordt bij een multifactoriële aandoening de herhalingskans berekend? ........................ 51
De ernst van de aandoening ............................................................................................ 51
Aantal aangedane verwanten .......................................................................................... 52
Graad van verwantschap ................................................................................................ 52
Geslacht van aangedane persoon ................................................................................... 52
Populatiefrequentie ........................................................................................................ 53
Mutaties & polymorfismes: effecten en ontstaan .................................................................... 54
Variatie .............................................................................................................................. 54
Hoe kan men aantonen dat een variant = mutatie en de ziekte veroorzaakt? ..................... 55
Ontstaan van mutaties/variaties ..................................................................................... 55
Meest voorkomende type mutaties ................................................................................. 55
Hoe veroorzaakt een mutatie een ziekte (effecten van gen mutatie op de werking van het
eiwit).............................................................................................................................. 56
DNA onderzoek: sequentie bepalen van een gen, opsporen van mutaties............................. 57
Gedrag en genetica................................................................................................................ 60
Voorbeelden van interactie genen en omgeving ................................................................... 63
Antisociaal gedrag .......................................................................................................... 63
Schizofrenie ................................................................................................................... 63
Variatie in aandeel van omgeving en genen ...................................................................... 63
Gedragsproblemen bij specifieke genetische aandoeningen ................................................ 64
Gedragsfenotypes .......................................................................................................... 64
Kanker en genetica ................................................................................................................ 67
Oncogenese ...................................................................................................................... 67
Kankercel .......................................................................................................................... 67
Erfelijke kanker .................................................................................................................. 67
Familiale kankersyndromen ............................................................................................ 68
Familiaal borst-ovariumcarcinoom ................................................................................. 68
Colorectale kanker ......................................................................................................... 69
Prenatale en preïmplantatie diagnostiek ................................................................................ 72
Inleiding ............................................................................................................................ 72
, NIP-test ............................................................................................................................. 73
Preïmplantatie genetische test (PGT) .................................................................................. 75
Wat? .............................................................................................................................. 75
Indicaties voor PGT ......................................................................................................... 75
Ethische overwegingen i.v.m. indicatiestelling ................................................................. 75
Aanpak bij vraag voor nieuwe aandoening........................................................................ 76
Genetische raadpleging: reproductieve opties ................................................................. 76
PGT procedure ............................................................................................................... 76
Wat met overblijvende embryo’s ..................................................................................... 77
Kosten ........................................................................................................................... 77
Speciale vorm van PGT: PGT exclusie .............................................................................. 77
PGT voor X-gebonden aandoeningen ............................................................................... 77
Beslissingsproces en psychosociale aspecten ................................................................ 78
Motieven om voor PGT te kiezen ...................................................................................... 78
Motieven om niet voor PGT te kiezen ............................................................................... 78
Emotionele impact van beslissing voor PGT ..................................................................... 78
Verstandelijke beperking........................................................................................................ 80
Geschiedenis IQ ................................................................................................................ 80
Definitie van verstandelijke beperking (DSM IV) ................................................................... 80
Indeling van verstandelijke handicap .................................................................................. 80
DSM V ............................................................................................................................... 81
Meten van IQ ..................................................................................................................... 81
Prevalentie en geslachtsverdeling ....................................................................................... 82
Etiologie van verstandelijke handicap ................................................................................. 83
Niet-genetische biologische oorzaken van verstandelijke handicap .................................. 83
Genetische oorzaken van verstandelijke handicap ........................................................... 83
Andere ontwikkelingsstoornissen ....................................................................................... 85
Onderscheid (niet-) syndromaal ......................................................................................... 86
, Menselijke erfelijkheidsleer
DNA en replicatie
DNA structuur
- Pas vanaf stikstof kunnen omzetten in zuurstof -> revolutie
- Eerste cellen prokaryoten
o Klein stukje DNA dat niet afgekapseld was door kernmembraan, geen
organellen
o Bacteriën
- Wij zijn opgebouwd van eukaryoten
o DNA is heel goed beschermd in celkern
o DNA verlaat nooit celkern behalve tijdens
celdeling
o In cytoplasma (alles behalve celkern) zitten alle
organellen die nodig zijn voor cel om functie uit te
voeren
o Kan unicellulair of multicellulair (meeste) zijn
- Bouwstenen van cel
o Water
o Suikers = sachariden
o Vetzuren
o Eiwitten opgebouwd uit animozuren
o Basen opgebouwd uit nucleotiden (DNA en RNA)
- Bouwstenen DNA en RNA
o Base
▪ Purines
• Adenine
• Guanine
▪ Pyrimidines
• Cytosine
• Thymine -> DNA
• Uracil -> RNA
o Suikerring -> pentose
▪ Vijfring (penta) -> alle koolstofatomen hebben een
nummering
▪ Verschil RNA en DNA -> bij DNA ontbreekt er bij
waterstofatoom 2 een zuurstof -> ribonucleïnezuur
(RNA), deoxyribonucleïnezuur (DNA)
o Fosfaatgroep
▪ 1, 2 of 3 fosfaatgroepen (mono, di, tri)
o Nucleoside -> pentose + base
o Nucleotide -> pentose + base + fosfaatgroep
▪ Als 2 nucleotiden binden = fosfodieester binding ->
fosfaatgroep bindt aan koolstofatoom 3
, • Je hebt dus altijd een 5’ uiteinde en een 3’ uiteinde -> lezen van 5
naar 3 (dus oriëntatie)
▪ In totaal 3 miljard nucleotiden =
genoom -> past in celkern
▪ DNA is nooit een enkel streng (dubbele
helix), als je een enkele hebt dan is de
oriëntatie van 3 naar 5
▪ Basen paren met elkaar
• G met C
• A met T
o Wenteltrap van DNA is niet symmetrisch
- Verschil DNA en RNA
o RNA heeft uracil, DNA heeft thymine
o RNA is ribose, DNA is desoxyribose
o RNA heeft 1 streng, DNA heeft 2 strengen
- Menselijk genoom
o 3 miljard basenparen
o 1000 basenparen (bp) = 1kb
o 1.000.000 basenparen = 1 Mb
o Gebruiken maar 2% van genoom = coderende
sequenties
o Klein stukje DNA in mitochondrion (extra-
nucleair DNA)
DNA replicatie
- Bij elke celdeling moet het DNA gerepliceerd/gekopieerd worden
- Celcyclus
o Mitose = alles bij deling
o Interfase = alles buiten deling
▪ G1-fase: cel doet haar werk en op einde krijgt cel
boodschap bereidt u voor op deling
▪ S-fase: replicatie
• Start op verschillende plaatsen binnen
genoom zodat sneller gebeurt -> waar dit
begint = origins of replication
• 100 basenparen per seconde repliceren => 8 uur in totaal
▪ G2-fase: voorbereiding op eigenlijke deling
- S-fase:
o Helicase gaat helix strengen uit elkaar doen
o DNA polymerase zorgt voor aanmaak van ander DNA
▪ Gebruikt een streng als patroon
▪ Werkt enkel van 5’ naar 3’ -> dus andere streng is moeilijker -> gebeurt in
kleinere stukjes
• Dus een streng gebeurt in 1 keer = leading strand
• andere in kleine stukjes (= okazaki fragmenten) die aan elkaar
worden gezet door ligase = lagging strand
, ▪ Moet zich kunnen aanhechten aan DNA en dit is aan de RNA primer die
op DNA zit
o Semi-conservatief: want nieuwe helix bestaat uit de oude/moederstreng en een
nieuwe streng
o Moet foutloos gebeuren!
- Neuronen delen nooit meer
S-FASE
DNA TRANSCRIPTIE, TRANSLATIE, GEN REGULATIE
DNA-transcriptie
= het proces dat van het DNA van een gen een complementaire kopie maakt, bestaande uit
enkelstrengs messenger-RNA
- RNA kan wel uit celkern -> werkt als transport = messenger RNA
- 20.000 genen (2%)
- Gen: exonen (codeert) en intronen (codeert niet) + promotor
o Codon = 3 opeenvolgende nucleotiden
o ATG zijn altijd eerste 3 nucleotiden van een coderend gen = startcodon
o TAA of TAG of TGA is een stopcodon (in RNA met U)
- Elk codon is de code voor een specifiek aminozuur
o 64 mogelijkheden en 3 stopcodons
, 1. Replicatie van DNA door RNA-polymerase -> pre-mRNA
o Alles is gekopieerd dan (exonen, intronen, … )
2. Splicing = alles wat we niet nodig hebben wordt er uitgeknipt = enkel coderende
sequenties (heel belangrijk)
3. mRNA moet gestabiliseerd worden want RNA is heel labiel
o op de voorkant een guanine
o op de achterkant veel adenines = poly-A staart
- veel soorten van RNA
o mRNA = 5%
▪ brengt genetische info van celkern naar cytoplasma
o rRNA (ribosomaal) = 80%
▪ opbouw van ribosomen, niet coderend
o tRNA (transfer) = 15%
▪ aanvoer en positionering van aminozuren tijdens de translatie, niet
coderend
o microRNA, siRNA, snRNA, incRNA
▪ genregulatie, niet coderend
DNA-translatie
= vertalen van mRNA naar een functioneel eiwit
- tRNA: vormt klavervorm door waterstofbruggen
o aanvoer van aminozuren
- mRNA wordt vastgezet in ribosoom
o AUG is altijd eerste codon van elk eiwit
o tRNA gaat juiste aminozuur brengen naar
mRNA
o kan binden doordat complement van mRNA
vastzit aan aminozuur
o ribosoom schuift verder over mRNA
o aminozuren worden aan elkaar gebonden
door synthese van eiwit
o bij stopcodon is eiwit klaar
- eiwit heeft 3D structuur
o soms na translatie nog modificaties
- een mRNA wordt vaak gelezen door verschillende ribosomen zodat je veel eiwitten hebt
o bv als je veel antistoffen nodig hebt
,gen regulatie
= sturing van genexpressie, bepaalt de concentratie va een door een gen gecodeerd eiwit in een
cel
- Niet alle eiwitten zijn nodig in alle cellen op elk moment
o House keeping genen: vrij constante expressie
o Gereguleerde genen: expressie in bepaalde omstandigheden, cellen of organen
- Kan op verschillende niveaus plaatsvinden
o Transcriptie: zorgen dat RNA polymerase bindt
of blokkeert -> rol promotor
▪ Transcriptiefactoren zorgen dat iets aan
(door te binden aan promotor) of uit
wordt gezet
▪ Enhancers en silencers = enkelvoudige
DNAstreng -> voor concentratie te
reguleren (op een van de twee kunnen
ook transcriptiefactoren binden)
▪
stress
▪ Staat van chromatine (toegankelijkheid van DNA)
o mRNA en translatie
▪ microRNA blokkeren translatie of zorgen ervoor mRNA wordt afgebroken
alternative splicing
- intron begint altijd met GU en eindigt met AG
o begint aan 5’ met losknippen en eindigt aan 3’
o ligase plakt exonen aan elkaar
- eigenlijk evenveel genomen als een muis maar toch meer geëvolueerd doordat we
creatiever omspringen met onze genen
- alternative splicing: je kan een ander eiwit maken door bepaalde exonen niet te
gebruiken uitgaande van een enkel gen
(niet elk gen heeft dit)
o NOOIT INTRONS!
o Opeenvolging exonen moet
gerespecteerd worden (1,4,3 kan
niet)
, Celdeling: mitosis en meiosis
Chromosoom: opbouw en structuur
- DNA dat is opgerold (altijd!) -> basisvorm
- DNA opgerold rond histonen (eiwitten) en die zijn dan nog is opgerold = chromatine
- Als DNA gaat delen moet chromatine zich meer oprollen -> chromosoom
o Er kunnen verschillende genen in een chromosoom zitten
- Euchromatine = is losser opgerold omdat er meerdere genen
liggen die actief tot expressie komen
- Heterochromatine = is sterker gecondenseerd en bestaat uit
DNA waar minder genen liggen
o Constitutief: nooit tot expressie, vooral rond centromeer
en bevat veel repetitief DNA
o Facultatief: komt soms tot expressie
- Chromatiden: 1 dubbelstrengige DNA moleculen
- Enkel chromosoom als celdeling, anders ligt DNA als chromatine
- Als DNA gaat delen dan is DNA al verdubbeld (DNA replicatie) en heb je dus 2
chromatiden (= zusterchromatiden)
- Voor elk chromosoom zijn er 2 kopieën (mama en papa) -> 46 in totaal en dus 23
paren
o Praktisch alle cellen zijn diploïd: van elk chromosoom 2 exemplaren
o 1 chromosoom is haploïd = geslachtschromosoom
▪ Man XY, vrouw XX
- Als je cel wil zien onder microscoop moet je kijken als cel deelt anders zie je niets
o Maken dan een chromosomenkaart = karyogram = karyotype
- Opbouw
o Korte (p) en lange (q) arm
o Midden = centromeer
o Uiteinden = telomeer
DNA en replicatie ....................................................................................................................5
DNA structuur......................................................................................................................5
DNA replicatie .....................................................................................................................6
DNA TRANSCRIPTIE, TRANSLATIE, GEN REGULATIE ..................................................................7
DNA-transcriptie ..................................................................................................................7
DNA-translatie .....................................................................................................................8
gen regulatie ........................................................................................................................9
alternative splicing ...............................................................................................................9
Celdeling: mitosis en meiosis ................................................................................................ 10
Chromosoom: opbouw en structuur ................................................................................... 10
Mitosis .............................................................................................................................. 11
Vorming van gameten......................................................................................................... 14
Chromosomale overerving ..................................................................................................... 16
Technieken om de chromosomen te bestuderen ................................................................. 16
Klassieke karyotype ........................................................................................................ 16
Fluorescentie in situ hybridisatie (FISH) ........................................................................... 17
Interfase FISH ................................................................................................................ 17
Moleculair karyotypering (ARRAY-CGH) = comparatieve genoom hybridisatie ................... 17
Chromosomale afwijkingen ................................................................................................ 18
Numerieke afwijkingen ................................................................................................... 19
Structurele afwijkingen (zeldzamer) ................................................................................ 20
Indicaties voor een chromosomenonderzoek .................................................................. 21
Mozaicisme ....................................................................................................................... 21
Mendeliaanse overerving ....................................................................................................... 22
Familie .............................................................................................................................. 22
Autosomaal recessief ........................................................................................................ 23
Risicoberekening voor autosomaal recessieve aandoeningen .......................................... 23
Bloedverwantschap........................................................................................................ 24
Autosomaal dominant........................................................................................................ 24
bijzondere aspecten van autosomaal dominante overerving (complicerende processen): . 24
X-gebonden overerving ....................................................................................................... 25
Niet-mendeliaanse overerving ............................................................................................... 28
Mitochondriële overerving .................................................................................................. 28
Overervingspatroon van mitochondriële aandoening ....................................................... 28
, Onstabiele trinucleotide repeats-dynamische mutatie ........................................................ 29
Ziekte van Huntington ..................................................................................................... 29
Myotone dystrofie of ziekte van Steinert........................................................................... 31
Fragiele X-syndroom ....................................................................................................... 31
Genomische imprinting & epigenetische erfelijkheid & uniparentele disomie ....................... 32
Genomische imprinting .................................................................................................. 32
Het Prader-Willi syndroom, het Angelman syndroom ....................................................... 34
Psychologische aspecten bij predictief genetisch onderzoek .................................................. 36
Klinisch vignet ................................................................................................................... 36
predictief genetisch onderzoek ........................................................................................... 36
Wat is het? ..................................................................................................................... 36
Wat onderzoeken? .......................................................................................................... 36
Psychologische begeleiding ............................................................................................ 37
Termen:.......................................................................................................................... 37
Bij minderjarige?............................................................................................................. 37
Praktijkvoorbeelden........................................................................................................ 37
traject predictieve genetische testing.................................................................................. 39
Intakegesprek................................................................................................................. 40
Psychologische begeleiding: basishouding ...................................................................... 40
Bloedname .................................................................................................................... 41
Resultaatbespreking....................................................................................................... 41
Psychologische gevolgen na gunstig resultaat ..................................................................... 41
Psychologische gevolgen na ongunstig resultaat ................................................................. 41
Ziekte van Huntington ........................................................................................................ 42
Wat? .............................................................................................................................. 42
CAG-herhalingen............................................................................................................ 42
Age of onset ................................................................................................................... 43
Thema’s in gesprek ......................................................................................................... 43
Resultaat: Huntington-mutatie niet geërfd ....................................................................... 43
Resultaat: Huntington-mutatie wel geërfd ....................................................................... 43
Preimplantatie genetische testing (PGT) .............................................................................. 44
Multifactoriële erfelijkheid ..................................................................................................... 45
Complexe kenmerken en aandoeningen ............................................................................. 45
Additieve polygenie (continue variabelen) ....................................................................... 46
Drempel polygenie (discontinue variabelen) .................................................................... 46
Single-nucleotide polymorphisms................................................................................... 47
, Identificatie van genen betrokken in complexe kwantitatieve aandoeningen/kenmerken ....... 47
Dier modellen ................................................................................................................ 48
Whole genome association studies ................................................................................. 48
Voorbeelden van gekende QTL bij multifactoriële aandoeningen .......................................... 50
Neurale buis defecten (spina bifida) ................................................................................ 50
Covid-19 ........................................................................................................................ 50
Hoe wordt bij een multifactoriële aandoening de herhalingskans berekend? ........................ 51
De ernst van de aandoening ............................................................................................ 51
Aantal aangedane verwanten .......................................................................................... 52
Graad van verwantschap ................................................................................................ 52
Geslacht van aangedane persoon ................................................................................... 52
Populatiefrequentie ........................................................................................................ 53
Mutaties & polymorfismes: effecten en ontstaan .................................................................... 54
Variatie .............................................................................................................................. 54
Hoe kan men aantonen dat een variant = mutatie en de ziekte veroorzaakt? ..................... 55
Ontstaan van mutaties/variaties ..................................................................................... 55
Meest voorkomende type mutaties ................................................................................. 55
Hoe veroorzaakt een mutatie een ziekte (effecten van gen mutatie op de werking van het
eiwit).............................................................................................................................. 56
DNA onderzoek: sequentie bepalen van een gen, opsporen van mutaties............................. 57
Gedrag en genetica................................................................................................................ 60
Voorbeelden van interactie genen en omgeving ................................................................... 63
Antisociaal gedrag .......................................................................................................... 63
Schizofrenie ................................................................................................................... 63
Variatie in aandeel van omgeving en genen ...................................................................... 63
Gedragsproblemen bij specifieke genetische aandoeningen ................................................ 64
Gedragsfenotypes .......................................................................................................... 64
Kanker en genetica ................................................................................................................ 67
Oncogenese ...................................................................................................................... 67
Kankercel .......................................................................................................................... 67
Erfelijke kanker .................................................................................................................. 67
Familiale kankersyndromen ............................................................................................ 68
Familiaal borst-ovariumcarcinoom ................................................................................. 68
Colorectale kanker ......................................................................................................... 69
Prenatale en preïmplantatie diagnostiek ................................................................................ 72
Inleiding ............................................................................................................................ 72
, NIP-test ............................................................................................................................. 73
Preïmplantatie genetische test (PGT) .................................................................................. 75
Wat? .............................................................................................................................. 75
Indicaties voor PGT ......................................................................................................... 75
Ethische overwegingen i.v.m. indicatiestelling ................................................................. 75
Aanpak bij vraag voor nieuwe aandoening........................................................................ 76
Genetische raadpleging: reproductieve opties ................................................................. 76
PGT procedure ............................................................................................................... 76
Wat met overblijvende embryo’s ..................................................................................... 77
Kosten ........................................................................................................................... 77
Speciale vorm van PGT: PGT exclusie .............................................................................. 77
PGT voor X-gebonden aandoeningen ............................................................................... 77
Beslissingsproces en psychosociale aspecten ................................................................ 78
Motieven om voor PGT te kiezen ...................................................................................... 78
Motieven om niet voor PGT te kiezen ............................................................................... 78
Emotionele impact van beslissing voor PGT ..................................................................... 78
Verstandelijke beperking........................................................................................................ 80
Geschiedenis IQ ................................................................................................................ 80
Definitie van verstandelijke beperking (DSM IV) ................................................................... 80
Indeling van verstandelijke handicap .................................................................................. 80
DSM V ............................................................................................................................... 81
Meten van IQ ..................................................................................................................... 81
Prevalentie en geslachtsverdeling ....................................................................................... 82
Etiologie van verstandelijke handicap ................................................................................. 83
Niet-genetische biologische oorzaken van verstandelijke handicap .................................. 83
Genetische oorzaken van verstandelijke handicap ........................................................... 83
Andere ontwikkelingsstoornissen ....................................................................................... 85
Onderscheid (niet-) syndromaal ......................................................................................... 86
, Menselijke erfelijkheidsleer
DNA en replicatie
DNA structuur
- Pas vanaf stikstof kunnen omzetten in zuurstof -> revolutie
- Eerste cellen prokaryoten
o Klein stukje DNA dat niet afgekapseld was door kernmembraan, geen
organellen
o Bacteriën
- Wij zijn opgebouwd van eukaryoten
o DNA is heel goed beschermd in celkern
o DNA verlaat nooit celkern behalve tijdens
celdeling
o In cytoplasma (alles behalve celkern) zitten alle
organellen die nodig zijn voor cel om functie uit te
voeren
o Kan unicellulair of multicellulair (meeste) zijn
- Bouwstenen van cel
o Water
o Suikers = sachariden
o Vetzuren
o Eiwitten opgebouwd uit animozuren
o Basen opgebouwd uit nucleotiden (DNA en RNA)
- Bouwstenen DNA en RNA
o Base
▪ Purines
• Adenine
• Guanine
▪ Pyrimidines
• Cytosine
• Thymine -> DNA
• Uracil -> RNA
o Suikerring -> pentose
▪ Vijfring (penta) -> alle koolstofatomen hebben een
nummering
▪ Verschil RNA en DNA -> bij DNA ontbreekt er bij
waterstofatoom 2 een zuurstof -> ribonucleïnezuur
(RNA), deoxyribonucleïnezuur (DNA)
o Fosfaatgroep
▪ 1, 2 of 3 fosfaatgroepen (mono, di, tri)
o Nucleoside -> pentose + base
o Nucleotide -> pentose + base + fosfaatgroep
▪ Als 2 nucleotiden binden = fosfodieester binding ->
fosfaatgroep bindt aan koolstofatoom 3
, • Je hebt dus altijd een 5’ uiteinde en een 3’ uiteinde -> lezen van 5
naar 3 (dus oriëntatie)
▪ In totaal 3 miljard nucleotiden =
genoom -> past in celkern
▪ DNA is nooit een enkel streng (dubbele
helix), als je een enkele hebt dan is de
oriëntatie van 3 naar 5
▪ Basen paren met elkaar
• G met C
• A met T
o Wenteltrap van DNA is niet symmetrisch
- Verschil DNA en RNA
o RNA heeft uracil, DNA heeft thymine
o RNA is ribose, DNA is desoxyribose
o RNA heeft 1 streng, DNA heeft 2 strengen
- Menselijk genoom
o 3 miljard basenparen
o 1000 basenparen (bp) = 1kb
o 1.000.000 basenparen = 1 Mb
o Gebruiken maar 2% van genoom = coderende
sequenties
o Klein stukje DNA in mitochondrion (extra-
nucleair DNA)
DNA replicatie
- Bij elke celdeling moet het DNA gerepliceerd/gekopieerd worden
- Celcyclus
o Mitose = alles bij deling
o Interfase = alles buiten deling
▪ G1-fase: cel doet haar werk en op einde krijgt cel
boodschap bereidt u voor op deling
▪ S-fase: replicatie
• Start op verschillende plaatsen binnen
genoom zodat sneller gebeurt -> waar dit
begint = origins of replication
• 100 basenparen per seconde repliceren => 8 uur in totaal
▪ G2-fase: voorbereiding op eigenlijke deling
- S-fase:
o Helicase gaat helix strengen uit elkaar doen
o DNA polymerase zorgt voor aanmaak van ander DNA
▪ Gebruikt een streng als patroon
▪ Werkt enkel van 5’ naar 3’ -> dus andere streng is moeilijker -> gebeurt in
kleinere stukjes
• Dus een streng gebeurt in 1 keer = leading strand
• andere in kleine stukjes (= okazaki fragmenten) die aan elkaar
worden gezet door ligase = lagging strand
, ▪ Moet zich kunnen aanhechten aan DNA en dit is aan de RNA primer die
op DNA zit
o Semi-conservatief: want nieuwe helix bestaat uit de oude/moederstreng en een
nieuwe streng
o Moet foutloos gebeuren!
- Neuronen delen nooit meer
S-FASE
DNA TRANSCRIPTIE, TRANSLATIE, GEN REGULATIE
DNA-transcriptie
= het proces dat van het DNA van een gen een complementaire kopie maakt, bestaande uit
enkelstrengs messenger-RNA
- RNA kan wel uit celkern -> werkt als transport = messenger RNA
- 20.000 genen (2%)
- Gen: exonen (codeert) en intronen (codeert niet) + promotor
o Codon = 3 opeenvolgende nucleotiden
o ATG zijn altijd eerste 3 nucleotiden van een coderend gen = startcodon
o TAA of TAG of TGA is een stopcodon (in RNA met U)
- Elk codon is de code voor een specifiek aminozuur
o 64 mogelijkheden en 3 stopcodons
, 1. Replicatie van DNA door RNA-polymerase -> pre-mRNA
o Alles is gekopieerd dan (exonen, intronen, … )
2. Splicing = alles wat we niet nodig hebben wordt er uitgeknipt = enkel coderende
sequenties (heel belangrijk)
3. mRNA moet gestabiliseerd worden want RNA is heel labiel
o op de voorkant een guanine
o op de achterkant veel adenines = poly-A staart
- veel soorten van RNA
o mRNA = 5%
▪ brengt genetische info van celkern naar cytoplasma
o rRNA (ribosomaal) = 80%
▪ opbouw van ribosomen, niet coderend
o tRNA (transfer) = 15%
▪ aanvoer en positionering van aminozuren tijdens de translatie, niet
coderend
o microRNA, siRNA, snRNA, incRNA
▪ genregulatie, niet coderend
DNA-translatie
= vertalen van mRNA naar een functioneel eiwit
- tRNA: vormt klavervorm door waterstofbruggen
o aanvoer van aminozuren
- mRNA wordt vastgezet in ribosoom
o AUG is altijd eerste codon van elk eiwit
o tRNA gaat juiste aminozuur brengen naar
mRNA
o kan binden doordat complement van mRNA
vastzit aan aminozuur
o ribosoom schuift verder over mRNA
o aminozuren worden aan elkaar gebonden
door synthese van eiwit
o bij stopcodon is eiwit klaar
- eiwit heeft 3D structuur
o soms na translatie nog modificaties
- een mRNA wordt vaak gelezen door verschillende ribosomen zodat je veel eiwitten hebt
o bv als je veel antistoffen nodig hebt
,gen regulatie
= sturing van genexpressie, bepaalt de concentratie va een door een gen gecodeerd eiwit in een
cel
- Niet alle eiwitten zijn nodig in alle cellen op elk moment
o House keeping genen: vrij constante expressie
o Gereguleerde genen: expressie in bepaalde omstandigheden, cellen of organen
- Kan op verschillende niveaus plaatsvinden
o Transcriptie: zorgen dat RNA polymerase bindt
of blokkeert -> rol promotor
▪ Transcriptiefactoren zorgen dat iets aan
(door te binden aan promotor) of uit
wordt gezet
▪ Enhancers en silencers = enkelvoudige
DNAstreng -> voor concentratie te
reguleren (op een van de twee kunnen
ook transcriptiefactoren binden)
▪
stress
▪ Staat van chromatine (toegankelijkheid van DNA)
o mRNA en translatie
▪ microRNA blokkeren translatie of zorgen ervoor mRNA wordt afgebroken
alternative splicing
- intron begint altijd met GU en eindigt met AG
o begint aan 5’ met losknippen en eindigt aan 3’
o ligase plakt exonen aan elkaar
- eigenlijk evenveel genomen als een muis maar toch meer geëvolueerd doordat we
creatiever omspringen met onze genen
- alternative splicing: je kan een ander eiwit maken door bepaalde exonen niet te
gebruiken uitgaande van een enkel gen
(niet elk gen heeft dit)
o NOOIT INTRONS!
o Opeenvolging exonen moet
gerespecteerd worden (1,4,3 kan
niet)
, Celdeling: mitosis en meiosis
Chromosoom: opbouw en structuur
- DNA dat is opgerold (altijd!) -> basisvorm
- DNA opgerold rond histonen (eiwitten) en die zijn dan nog is opgerold = chromatine
- Als DNA gaat delen moet chromatine zich meer oprollen -> chromosoom
o Er kunnen verschillende genen in een chromosoom zitten
- Euchromatine = is losser opgerold omdat er meerdere genen
liggen die actief tot expressie komen
- Heterochromatine = is sterker gecondenseerd en bestaat uit
DNA waar minder genen liggen
o Constitutief: nooit tot expressie, vooral rond centromeer
en bevat veel repetitief DNA
o Facultatief: komt soms tot expressie
- Chromatiden: 1 dubbelstrengige DNA moleculen
- Enkel chromosoom als celdeling, anders ligt DNA als chromatine
- Als DNA gaat delen dan is DNA al verdubbeld (DNA replicatie) en heb je dus 2
chromatiden (= zusterchromatiden)
- Voor elk chromosoom zijn er 2 kopieën (mama en papa) -> 46 in totaal en dus 23
paren
o Praktisch alle cellen zijn diploïd: van elk chromosoom 2 exemplaren
o 1 chromosoom is haploïd = geslachtschromosoom
▪ Man XY, vrouw XX
- Als je cel wil zien onder microscoop moet je kijken als cel deelt anders zie je niets
o Maken dan een chromosomenkaart = karyogram = karyotype
- Opbouw
o Korte (p) en lange (q) arm
o Midden = centromeer
o Uiteinden = telomeer
