1. Waarom kan schade door roken op oudere leeftijd moeilijker ongedaan
gemaakt worden met epigenetische drugs?
Langdurig roken leidt tot epigenetische drift dat een accumulatie effect heeft van complexe
schade aan het DNA en epigenetische veranderingen. Epigenetische modificaties, zoals
DNA-methylatie, zijn vaak persistent en moeilijker omkeerbaar op oudere leeftijd. Het is een
cummulatief effect van de methylatie.
Dit maakt het moeilijker om de schade door roken met epigenetische drugs terug te dringen.
Epigenetische plasticiteit is geen lineair proces en speelt een rol bij het verouderingsproces en
de respons op omgevingsfactoren. Afhankelijk van iemands levensstijl kan de epigenetische
plasticiteit in de goede richting gestuurd worden, waarbij het verouderingsproces vertraagd wordt,
of in de slechte richting, waarbij het verouderingsproces versneld wordt. Vroege interventie met
epigenetische therapie kan gunstiger resultaten opleveren, omdat epigenetische modificaties op
latere leeftijd vaak stabieler en moeilijker omkeerbaar zijn.
Bij mensen die kortstondig roken, kunnen de epigenetische veranderingen nog enigszins
reversibel zijn, aangezien er nog steeds mogelijkheden zijn voor methylatieveranderingen.
2. Inhibitoren DNMT (DNA-methyltransferase) en HDAC (histone
deacetylase) werken even efficiënt. Hoe komt dat? Geef de nadelen
epigenetische van drugs
Complementaire effecten: DNMT-inhibitoren verminderen DNA-methylatie, terwijl
HDAC-inhibitoren deacetylering van histonen remmen.Dit leidt tot een ontspannen
chromatinestructuur en verbeterde toegankelijkheid van genen. Deze complementaire effecten
werken samen en beïnvloeden genexpressie en epigenetische regulatie.
Veranderingen in DNA-methylatie kunnen de binding van HDAC-enzymen beïnvloeden, terwijl
veranderingen in histonmodificaties de binding van DNMT-enzymen kunnen beïnvloeden, wat
resulteert in synergetische effecten tussen beide inhibitoren.
Nadelen:
1. Onbedoelde effecten: Epigenetische drugs kunnen ongewenste veranderingen in
genexpressie veroorzaken, wat kan leiden tot ongewenste bijwerkingen.
2. Gebrek aan specificiteit: Veel epigenetische drugs hebben moeite om selectief specifieke
genen of regio's van het genoom te beïnvloeden, waardoor bredere effecten kunnen
optreden dan gewenst. bv geen onderscheid tussen oncogenen en tumorsupressor genen
3. Beperkte doordringbaarheid: Sommige epigenetische drugs hebben moeite om effectief
in cellen en weefsels te worden opgenomen, wat hun effectiviteit kan beperken.
4. Variabiliteit tussen individuen: Individuen kunnen verschillend reageren op epigenetische
drugs vanwege genetische variaties en epigenetische diversiteit, wat resulteert in variabele
behandelingsresultaten.
5. Langdurige effecten en herstel: Epigenetische veranderingen kunnen stabiel en
langdurig zijn, en het kan moeilijk zijn om ze volledig om te keren, zelfs na stopzetting van
de behandeling met epigenetische drugs.
6. Verschillende isovormen en splice varianten van histon enzymen en methyl transferase
, 3. Verklaar hoe een genetische mutatie een epigenetische aandoening
kan veroorzaken.
Een genetische mutatie kan een epigenetische aandoening veroorzaken door directe of indirecte
invloed uit te oefenen op de epigenetische regulatie van genexpressie.
1. Verandering in DNA-sequentie: Een genetische mutatie verandert de DNA-sequentie, wat
de bindingsaffiniteit van epigenetische factoren beïnvloedt. Dit leidt tot verstoringen in
DNA-methylatie, histonemodificaties en andere epigenetische markeringen die
genexpressie reguleren..
puntmutaties in genetische writer/reader/eraser enzymen hebben epigenetische
consequenties
2. Verandering in transcriptiefactorbinding: Genetische mutaties verstoren de
bindingsaffiniteit van transcriptiefactoren, wat leidt tot gewijzigde interacties met
epigenetische regulatoren. Dit beïnvloedt de patroonvorming van epigenetische
modificaties op nabijgelegen DNA, wat resulteert in gewijzigde genexpressie.
3. Verandering in chromatinestructuur: Genetische mutaties kunnen de structuur van het
chromatine beïnvloeden, waardoor het openen of sluiten van genregulerende regio's wordt
gewijzigd. Dit kan invloed hebben op de toegankelijkheid van genen voor de
bindingsaffiniteit van epigenetische factoren en de regulatie van genexpressie.
4. Disfunctie van epigenetische enzymen: Sommige genetische mutaties kunnen leiden tot
defecten in enzymen die betrokken zijn bij epigenetische modificaties, zoals DNMT's of
histonedeacetylases. Dit kan leiden tot verstoringen in de regulatie van DNA-methylatie,
histonemodificaties en andere epigenetische processen.
4. Verklaar hoe eenzelfde mutatie tot twee fenotypes kan leiden.
Eenzelfde mutatie kan tot twee verschillende fenotypes leiden door de invloed van epigenetische
factoren. Epigenetische modificaties kunnen namelijk de expressie van genen beïnvloeden zonder
de DNA-sequentie zelf te veranderen. Dit betekent dat dezelfde genetische mutatie in
verschillende cellen of weefsels tot verschillende epigenetische veranderingen kan leiden, wat op
zijn beurt leidt tot verschillende fenotypes.
Deze epigenetische veranderingen kunnen worden veroorzaakt door factoren zoals
DNA-methylatie, histonmodificaties en niet-coderende RNA-moleculen. Ze kunnen worden
beïnvloed door omgevingsfactoren, waardoor ze variëren tussen verschillende weefsels, organen
en individuen.
, 5. Persoon X en Y hebben hetzelfde dieet. Waarom is X zwaarlijvig en Y
niet?
Kan deels worden verklaard door epigenetica.
Een belangrijk concept binnen de epigenetica is nutritionele programmering. Dit verwijst naar de
invloed van voeding tijdens vroege levensfasen op de ontwikkeling en het latere risico op ziekten.
Het dieet van een individu kan epigenetische modificaties veroorzaken die de genexpressie
beïnvloeden en zo het metabolisme en de stofwisseling reguleren.
De Barker hypothese, stelt dat ondervoeding of overvoeding tijdens de vroege ontwikkeling van
een individu kan leiden tot aanpassingen in de genexpressie die het risico op metabole
aandoeningen later in het leven beïnvloeden. bv als er een mismatch is tussen condities voor en
na zwangerschap
Als persoon X en Y verschillende blootstellingen hadden aan voeding tijdens hun vroege
ontwikkelingsstadia, kan dit de epigenetische programmering van hun metabolisme hebben
beïnvloed, waardoor ze verschillende risico's op zwaarlijvigheid hebben.
Individuen kunnen variërende gevoeligheden hebben voor bepaalde epigenetische veranderingen
als reactie op dezelfde voeding. Dit kan te wijten zijn aan genetische variaties of andere individuele
factoren die de mate van epigenetische modificaties beïnvloeden.
6. Welke rol spelen mitochondriën in de epigenetica?
● Energieproductie: Mitochondriën zijn de belangrijkste producenten van cellulaire energie
in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP). Epigenetische processen vereisen energie.
● Levering van cofactoren: Mitochondriën produceren en leveren metabolieten die fungeren
als cofactoren voor epigenetische enzymen. Bijvoorbeeld, α-ketoglutaraat is een cofactor
voor DNA-demethylasen, en acetyl-CoA is nodig voor histonedeacetylases (HDACs) .
Deze cofactoren zijn essentieel voor de activiteit en functionaliteit van epigenetische
enzymen.
7. Bespreek de mechanismen van DNA demethylatie.
er bestaat geen demethylasen
● Passieve demethylatie
○ uitputting van methyldonoren → DNMT1 werkt niet meer
○ na bevruchting en ook bij kankercellen die snel prolifereren
○ MT belangrijke regulators
● Actieve demethylatie
○ Indirect active demethylation by TET hydroxymethylation
○ Zet methylgroep om in hydroxymethyl cytosine
○ DNA repairs enzymes zet verder om naar cytosine
○ 5mC → 5hmC → formylcytosine → carbonyl cytosine → cytosine
○ gereguleerd door oxidatieve stress en ijzer
Biologische functie 5hmC? epigenetische merker van oxidatieve metabolisme
komt vaker voor in genome regions (5hC in promotor regions)
gemaakt worden met epigenetische drugs?
Langdurig roken leidt tot epigenetische drift dat een accumulatie effect heeft van complexe
schade aan het DNA en epigenetische veranderingen. Epigenetische modificaties, zoals
DNA-methylatie, zijn vaak persistent en moeilijker omkeerbaar op oudere leeftijd. Het is een
cummulatief effect van de methylatie.
Dit maakt het moeilijker om de schade door roken met epigenetische drugs terug te dringen.
Epigenetische plasticiteit is geen lineair proces en speelt een rol bij het verouderingsproces en
de respons op omgevingsfactoren. Afhankelijk van iemands levensstijl kan de epigenetische
plasticiteit in de goede richting gestuurd worden, waarbij het verouderingsproces vertraagd wordt,
of in de slechte richting, waarbij het verouderingsproces versneld wordt. Vroege interventie met
epigenetische therapie kan gunstiger resultaten opleveren, omdat epigenetische modificaties op
latere leeftijd vaak stabieler en moeilijker omkeerbaar zijn.
Bij mensen die kortstondig roken, kunnen de epigenetische veranderingen nog enigszins
reversibel zijn, aangezien er nog steeds mogelijkheden zijn voor methylatieveranderingen.
2. Inhibitoren DNMT (DNA-methyltransferase) en HDAC (histone
deacetylase) werken even efficiënt. Hoe komt dat? Geef de nadelen
epigenetische van drugs
Complementaire effecten: DNMT-inhibitoren verminderen DNA-methylatie, terwijl
HDAC-inhibitoren deacetylering van histonen remmen.Dit leidt tot een ontspannen
chromatinestructuur en verbeterde toegankelijkheid van genen. Deze complementaire effecten
werken samen en beïnvloeden genexpressie en epigenetische regulatie.
Veranderingen in DNA-methylatie kunnen de binding van HDAC-enzymen beïnvloeden, terwijl
veranderingen in histonmodificaties de binding van DNMT-enzymen kunnen beïnvloeden, wat
resulteert in synergetische effecten tussen beide inhibitoren.
Nadelen:
1. Onbedoelde effecten: Epigenetische drugs kunnen ongewenste veranderingen in
genexpressie veroorzaken, wat kan leiden tot ongewenste bijwerkingen.
2. Gebrek aan specificiteit: Veel epigenetische drugs hebben moeite om selectief specifieke
genen of regio's van het genoom te beïnvloeden, waardoor bredere effecten kunnen
optreden dan gewenst. bv geen onderscheid tussen oncogenen en tumorsupressor genen
3. Beperkte doordringbaarheid: Sommige epigenetische drugs hebben moeite om effectief
in cellen en weefsels te worden opgenomen, wat hun effectiviteit kan beperken.
4. Variabiliteit tussen individuen: Individuen kunnen verschillend reageren op epigenetische
drugs vanwege genetische variaties en epigenetische diversiteit, wat resulteert in variabele
behandelingsresultaten.
5. Langdurige effecten en herstel: Epigenetische veranderingen kunnen stabiel en
langdurig zijn, en het kan moeilijk zijn om ze volledig om te keren, zelfs na stopzetting van
de behandeling met epigenetische drugs.
6. Verschillende isovormen en splice varianten van histon enzymen en methyl transferase
, 3. Verklaar hoe een genetische mutatie een epigenetische aandoening
kan veroorzaken.
Een genetische mutatie kan een epigenetische aandoening veroorzaken door directe of indirecte
invloed uit te oefenen op de epigenetische regulatie van genexpressie.
1. Verandering in DNA-sequentie: Een genetische mutatie verandert de DNA-sequentie, wat
de bindingsaffiniteit van epigenetische factoren beïnvloedt. Dit leidt tot verstoringen in
DNA-methylatie, histonemodificaties en andere epigenetische markeringen die
genexpressie reguleren..
puntmutaties in genetische writer/reader/eraser enzymen hebben epigenetische
consequenties
2. Verandering in transcriptiefactorbinding: Genetische mutaties verstoren de
bindingsaffiniteit van transcriptiefactoren, wat leidt tot gewijzigde interacties met
epigenetische regulatoren. Dit beïnvloedt de patroonvorming van epigenetische
modificaties op nabijgelegen DNA, wat resulteert in gewijzigde genexpressie.
3. Verandering in chromatinestructuur: Genetische mutaties kunnen de structuur van het
chromatine beïnvloeden, waardoor het openen of sluiten van genregulerende regio's wordt
gewijzigd. Dit kan invloed hebben op de toegankelijkheid van genen voor de
bindingsaffiniteit van epigenetische factoren en de regulatie van genexpressie.
4. Disfunctie van epigenetische enzymen: Sommige genetische mutaties kunnen leiden tot
defecten in enzymen die betrokken zijn bij epigenetische modificaties, zoals DNMT's of
histonedeacetylases. Dit kan leiden tot verstoringen in de regulatie van DNA-methylatie,
histonemodificaties en andere epigenetische processen.
4. Verklaar hoe eenzelfde mutatie tot twee fenotypes kan leiden.
Eenzelfde mutatie kan tot twee verschillende fenotypes leiden door de invloed van epigenetische
factoren. Epigenetische modificaties kunnen namelijk de expressie van genen beïnvloeden zonder
de DNA-sequentie zelf te veranderen. Dit betekent dat dezelfde genetische mutatie in
verschillende cellen of weefsels tot verschillende epigenetische veranderingen kan leiden, wat op
zijn beurt leidt tot verschillende fenotypes.
Deze epigenetische veranderingen kunnen worden veroorzaakt door factoren zoals
DNA-methylatie, histonmodificaties en niet-coderende RNA-moleculen. Ze kunnen worden
beïnvloed door omgevingsfactoren, waardoor ze variëren tussen verschillende weefsels, organen
en individuen.
, 5. Persoon X en Y hebben hetzelfde dieet. Waarom is X zwaarlijvig en Y
niet?
Kan deels worden verklaard door epigenetica.
Een belangrijk concept binnen de epigenetica is nutritionele programmering. Dit verwijst naar de
invloed van voeding tijdens vroege levensfasen op de ontwikkeling en het latere risico op ziekten.
Het dieet van een individu kan epigenetische modificaties veroorzaken die de genexpressie
beïnvloeden en zo het metabolisme en de stofwisseling reguleren.
De Barker hypothese, stelt dat ondervoeding of overvoeding tijdens de vroege ontwikkeling van
een individu kan leiden tot aanpassingen in de genexpressie die het risico op metabole
aandoeningen later in het leven beïnvloeden. bv als er een mismatch is tussen condities voor en
na zwangerschap
Als persoon X en Y verschillende blootstellingen hadden aan voeding tijdens hun vroege
ontwikkelingsstadia, kan dit de epigenetische programmering van hun metabolisme hebben
beïnvloed, waardoor ze verschillende risico's op zwaarlijvigheid hebben.
Individuen kunnen variërende gevoeligheden hebben voor bepaalde epigenetische veranderingen
als reactie op dezelfde voeding. Dit kan te wijten zijn aan genetische variaties of andere individuele
factoren die de mate van epigenetische modificaties beïnvloeden.
6. Welke rol spelen mitochondriën in de epigenetica?
● Energieproductie: Mitochondriën zijn de belangrijkste producenten van cellulaire energie
in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP). Epigenetische processen vereisen energie.
● Levering van cofactoren: Mitochondriën produceren en leveren metabolieten die fungeren
als cofactoren voor epigenetische enzymen. Bijvoorbeeld, α-ketoglutaraat is een cofactor
voor DNA-demethylasen, en acetyl-CoA is nodig voor histonedeacetylases (HDACs) .
Deze cofactoren zijn essentieel voor de activiteit en functionaliteit van epigenetische
enzymen.
7. Bespreek de mechanismen van DNA demethylatie.
er bestaat geen demethylasen
● Passieve demethylatie
○ uitputting van methyldonoren → DNMT1 werkt niet meer
○ na bevruchting en ook bij kankercellen die snel prolifereren
○ MT belangrijke regulators
● Actieve demethylatie
○ Indirect active demethylation by TET hydroxymethylation
○ Zet methylgroep om in hydroxymethyl cytosine
○ DNA repairs enzymes zet verder om naar cytosine
○ 5mC → 5hmC → formylcytosine → carbonyl cytosine → cytosine
○ gereguleerd door oxidatieve stress en ijzer
Biologische functie 5hmC? epigenetische merker van oxidatieve metabolisme
komt vaker voor in genome regions (5hC in promotor regions)
