samenvatting genmutatie, DNA-herstel en transposons- genetica en genomica

Genmutaties, DNA-herstel en
transposons


1. Inleiding:
Mutatie?

 Erfelijke verandering in het genetische materiaal en het kan leiden
tot verandering in het fenotype  mutatie = proces waarbij de
sequentie van basenparen in DNA veranderd wordt.
 Mutaties in kiemcellen veroorzaakt aangeboren afwijkingen
 DNA kan worden veranderd op verschillende manieren; spontaan,
foute in replicatie, straling, chemicaliën, ...



Soorten mutaties:

a) Chromosoommutaties
 Verandering in de structuur van het chromosoom of het aantal
chromosomen.

b) Genmutatie:
 Mutaties die een invloed hebben op de functie van genen.
 Een genmutatie kan het fenotype van een organisme veranderen
door de functie van een eiwit te veranderen



c) Puntmutaties:
 Verandering van 1 of meerdere basenparen
 Een puntmutatie kan het fenotype van een organisme veranderen
wanneer het optreedt in een coderende regio van het gen of in een
van de sequenties die de genen reguleren.
 Het is een soort genmutatie



Mutaties zorgen voor grote bron van genetische variatie  belangrijk voor
evolutie

,Genetische veranderingen kunnen ook optreden wanneer genetische
elementen in de chromosomen bewegen van de ene locatie naar de
andere locatie.

 Deze mobiele, genetische elementen worden transposabele elementen



d) Somatische mutatie:
 Een mutatie die plaatsvindt in de somatische cellen
(=lichaamscellen, cellen die niet tot geslachtscellen behoren, ze zijn
diploïd).
 Mutatie beïnvloedt enkel het individueel waar mutatie plaats vindt.
 Niet overgedragen op volgende generatie



e) Germ-line mutatie (=kiembaan mutatie):
 Een mutatie in de kiemcellen van seksueel voortplantende
organismen (=geslachtscellen)
 Mutatie beïnvloedt niet enkel het individueel waar mutatie
plaatsvindt
 Kan WEL overgedragen worden op volgende generatie

Andere begrippen:

Mutatie-ratio?

 De kans op een bepaalde mutatie in de functie van de tijd (vb.
aantal mutaties per nucleotidepaar per generatie, aantal per gen per
generatie).

Mutatie frequentie?

 Hoeveel keer een bepaalde mutatie voorkomt, geëxpresseerd als de
proportie van cellen of individuen in een populatie (vb. aantal
mutaties per 10000 organismen of aantal per 1 000 000 gameten).

Mutant?

 Een gemuteerde cel.

Mutagenese?

 Het ontstaan van mutaties.

,2. Classificatie van genmutaties:
 Elke basepaarverandering in een willekeurig deel van een DNA-
molecuul kan worden beschouwd als een mutatie.
 Een mutatie kan bestaan uit een enkele basepaarsubstitutie,
deleties of inserties van een of meer baseparen.
 Mutaties kunnen optreden binnen regio’s van een gen die coderen
voor proteïne of binnen niet coderende regio’s van een gen
(=introns) en regulerende sequenties
 Mate waarin een mutatie het kenmerk van een organismen
verandert  hangt af van welk type cel de mutatie ondergaat en de
mate waarin een mutatie de functie van genproduct/genregulerende
regio verandert.
 Mutaties die optreden in geslachtscellen zijn erfelijk
 Mutaties die optreden in somatische cellen  niet erfelijk maar
veranderen functie van cellen en zorgen voor tumoren.



Classificatie op basis van type moleculaire verandering:
Puntmutatie of basesubstitutie?

 Verandering van het ene basenpaar naar het andere in het DNA-
molecuul

Naamgeving op basis van:

 Aard van verandering in het DNA

 Effect van mutatie



Er zijn 3 soorten puntmutaties:

a) Substitutie:
 1 nucleotide wordt vervangen door een andere

Er zijn 2 termen die gebruikt worden om substitutie te beschrijven:

- Transitie verandering van een pyrimidine naar een andere
pyrimidine of verandering van een purine naar een andere purine.
(bv: AG)
- Transversie verandering van een purine naar een pyrimidine of
verandering van een pyrimidine naar een purine. (bv: AT)

, Opmerking:

 Purines: A en G
 Pyrimidines: C, T en U

Er zijn verschillende type substitutie mutaties:

- Missense mutatie= mutatie waarbij 1 nucleotide in het DNA wordt
veranderd, het zorgt dat een codon codeert voor een andere AZ. Een
AZ gaat vervangen worden.
 Neutrale mutatie: andere AZ maar geen waarneembare
verandering redenen:
o Fenotype kan niet veranderen
o AZ in chemische equivalent: ze hebben dezelfde chemische
eigenschappen
o AZ is functioneel onbelangrijk

 Stille mutatie: hetzelfde AZ wordt gevormd (wobble hypothese)

o Meestal bij verandering van 3de bp in het codon bv: AAA en
AAG
o Heeft geen effect op genotype



- Nonsense-mutatie= verandering van bp waardoor we een stopcodon
krijgen, waardoor de translatie gaat stoppen.

b) Insertie/deletie:
- Insertie: toevoeging van 1 of meerdere nucleotiden in DNA-
sequentie
- Deletie: verwijderen van 1 of meerdere nucleotiden in DNA-
sequentie

Een type deletie/insertie mutatie:

- Frame shift mutatie= een soort mutatie waarbij aantal ingevoegde
of verwijderde nucleotiden geen veelvoud is van 3, hierdoor schuift
de leesraam  andere mRNA’s codons worden afgelezen 
eiwitsequenties veranderen vanaf de toevoeging.

Bij toevoeging van 3 of meervoud krijgen we in-frame mutatie  geen
verandering in de leesraam van genetische code.

Grote deleties kunnen veel genen verwijderen  kan ervoor zorgen dat we
geen genproductie meer hebben.