Genetica
1. Van chromatine tot chromosoom
1.1 Inleiding
Cellen:
• Eukaryoot:
- Cellen hebben een celkern waarin DNA zit
- Cellen hebben interne membranen Mitochondria
- Golgi apparaat
- Chloroplasten
➔ Planten, dieren, schimmels
• Prokaryoot:
- Cel zonder celkern
- DNA los in cytoplasma
- Zeer klein
➔ Bacteriën en de archaebacteriën (oudste cellen)
• Virus:
- Geen organisme (kan niet op zichzelf voortplanten)
- Een hoeveelheid erfelijk materiaal (RNA of DNA)
- Een omhulsel van eiwit.
- Soms: een enveloppe, een membraan en glycoproteïnen
,Celdifferentiatie:
• Minder gespecialiseerde cel -> gespecialiseerde cel
• 1 bevruchte eicel => complex systeem van verschillende weefsels en celtypes
• Alle gedifferentieerde cellen hebben hun specifieke functionaliteit
• Stamcellen bij volwassenen delen en differentiëren zich tot dochtercellen die
instaan voor de normale celvernieuwing en het herstel van weefselschade.
Stappen celdifferentiatie (van cel door specialisatie en differentiatie naar organisme):
1. Totipotente cel:
- Ongedifferentieerd
- Kan uitgroeien tot volledig individu
- Tot achtcellig embryo (afsplitsen = meerling)
- Dieren en mensen: embryonale stamcellen van zyote/morula
- Planten: meristeem cellen
2. Pluripotente cel:
- Blastocyst stadium
- Binnenste cellen
- Kunnen uitgroeien tot alle celtypes met uitzondering van extra-embryonaal
weefsel
- Zoogdieren: blastomeren van de inner cell mass
3. Multipotente cel:
- Kunnen differentiëren tot de verschillende celtypes die binnen één specifiek
weefsel voorkomen (bv. mesenchymaal weefsel -> bindweefselcel,
kraakbeencel, …)
4. Unipotente cel:
- Precursorcellen van volledig gedifferentieerde cel
- Potentie om andere celtypes binnen een lijn te vormen verloren (kunnen nog
delen en dochtercellen kunnen differentiëren maar enkel binnen dezelfde lijn)
- Bv leverstamcel, huidstamcel, pancreasstamcel, …
,3 verschillende kiembladen:
- Ectoderm: buitenste laag (bv. huidcellen, zenuwcellen, …)
- Mesoderm: middelste laag (bv. spiercellen, weefselcellen, botcellen, …)
- Endoderm: binnenste laag (bv. maag-darmstelsel, …)
Alle cellen van organisme zelfde DNA -> toch diverse fysische eigenschappen door
verschillen in expressie van individuele genen
Genetisch niveau: activatie van bepaalde genen + stilzitten van andere genen =>
gecontroleerde veranderingen in genexpressie van de cel = epigenetica
Toepassingen epigenetica:
- DNA methylatie: methylgroep toevoegen aan DNA waardoor genen andere
expressie vertonen
- Histoonmodificatie: histonen (eiwitten waarrond DNA is gewikkeld) aanpassen
door deze strakker of losser te maken, waardoor genen makkelijker of moeilijker
afgelezen worden
- Non-coding RNA: stukjes aan mRNA binden zodat de translatie wordt
geblokkeerd
➔ DUS inspelen op transcriptie en translatie!
, 1.2 Condensatie van DNA
DNA = DeoxryriboNucleineZuur -> drager van genetische code => stabieler dan RNA
➔ Waar?
- Celkern
- Mitochondria
- Chloroplasten
Condensatie DNA = samenpakken van DNA tot compactere structuur -> ultieme
condensatie is vorming van chromosoom (komt enkel tijdens celdeling voor)
➔ Functies condensatie:
- Compacte structuur -> DNA past in een cel
- Goede organisatie voor elke aparte DNA dubbelstreng
- Enige manier om DNA efficiënt door te geven tijdens de celdeling
=> Lengte en stabiliteit
Chromatine:
- In de kern
- Kluwen van draden
- Kleurt sterk aan
- Combinatie van DNA, eiwitten (50% histonen, 50% niet-histon
chromosoomeiwitten), en beetje RNA
➔ Twee soorten chromatine:
1. Euchromatine: DNA ontrold zodat het actief wordt afgelezen -> vorm van
chromatine waar de genen actief zijn
2. Heterochromatine: DNA opgerold waardoor het niet actief wordt afgelezen
- Facultatief: vorm van chromatine waar de genen actief kunnen worden door
zich om te vormen naar euchromatine
1. Van chromatine tot chromosoom
1.1 Inleiding
Cellen:
• Eukaryoot:
- Cellen hebben een celkern waarin DNA zit
- Cellen hebben interne membranen Mitochondria
- Golgi apparaat
- Chloroplasten
➔ Planten, dieren, schimmels
• Prokaryoot:
- Cel zonder celkern
- DNA los in cytoplasma
- Zeer klein
➔ Bacteriën en de archaebacteriën (oudste cellen)
• Virus:
- Geen organisme (kan niet op zichzelf voortplanten)
- Een hoeveelheid erfelijk materiaal (RNA of DNA)
- Een omhulsel van eiwit.
- Soms: een enveloppe, een membraan en glycoproteïnen
,Celdifferentiatie:
• Minder gespecialiseerde cel -> gespecialiseerde cel
• 1 bevruchte eicel => complex systeem van verschillende weefsels en celtypes
• Alle gedifferentieerde cellen hebben hun specifieke functionaliteit
• Stamcellen bij volwassenen delen en differentiëren zich tot dochtercellen die
instaan voor de normale celvernieuwing en het herstel van weefselschade.
Stappen celdifferentiatie (van cel door specialisatie en differentiatie naar organisme):
1. Totipotente cel:
- Ongedifferentieerd
- Kan uitgroeien tot volledig individu
- Tot achtcellig embryo (afsplitsen = meerling)
- Dieren en mensen: embryonale stamcellen van zyote/morula
- Planten: meristeem cellen
2. Pluripotente cel:
- Blastocyst stadium
- Binnenste cellen
- Kunnen uitgroeien tot alle celtypes met uitzondering van extra-embryonaal
weefsel
- Zoogdieren: blastomeren van de inner cell mass
3. Multipotente cel:
- Kunnen differentiëren tot de verschillende celtypes die binnen één specifiek
weefsel voorkomen (bv. mesenchymaal weefsel -> bindweefselcel,
kraakbeencel, …)
4. Unipotente cel:
- Precursorcellen van volledig gedifferentieerde cel
- Potentie om andere celtypes binnen een lijn te vormen verloren (kunnen nog
delen en dochtercellen kunnen differentiëren maar enkel binnen dezelfde lijn)
- Bv leverstamcel, huidstamcel, pancreasstamcel, …
,3 verschillende kiembladen:
- Ectoderm: buitenste laag (bv. huidcellen, zenuwcellen, …)
- Mesoderm: middelste laag (bv. spiercellen, weefselcellen, botcellen, …)
- Endoderm: binnenste laag (bv. maag-darmstelsel, …)
Alle cellen van organisme zelfde DNA -> toch diverse fysische eigenschappen door
verschillen in expressie van individuele genen
Genetisch niveau: activatie van bepaalde genen + stilzitten van andere genen =>
gecontroleerde veranderingen in genexpressie van de cel = epigenetica
Toepassingen epigenetica:
- DNA methylatie: methylgroep toevoegen aan DNA waardoor genen andere
expressie vertonen
- Histoonmodificatie: histonen (eiwitten waarrond DNA is gewikkeld) aanpassen
door deze strakker of losser te maken, waardoor genen makkelijker of moeilijker
afgelezen worden
- Non-coding RNA: stukjes aan mRNA binden zodat de translatie wordt
geblokkeerd
➔ DUS inspelen op transcriptie en translatie!
, 1.2 Condensatie van DNA
DNA = DeoxryriboNucleineZuur -> drager van genetische code => stabieler dan RNA
➔ Waar?
- Celkern
- Mitochondria
- Chloroplasten
Condensatie DNA = samenpakken van DNA tot compactere structuur -> ultieme
condensatie is vorming van chromosoom (komt enkel tijdens celdeling voor)
➔ Functies condensatie:
- Compacte structuur -> DNA past in een cel
- Goede organisatie voor elke aparte DNA dubbelstreng
- Enige manier om DNA efficiënt door te geven tijdens de celdeling
=> Lengte en stabiliteit
Chromatine:
- In de kern
- Kluwen van draden
- Kleurt sterk aan
- Combinatie van DNA, eiwitten (50% histonen, 50% niet-histon
chromosoomeiwitten), en beetje RNA
➔ Twee soorten chromatine:
1. Euchromatine: DNA ontrold zodat het actief wordt afgelezen -> vorm van
chromatine waar de genen actief zijn
2. Heterochromatine: DNA opgerold waardoor het niet actief wordt afgelezen
- Facultatief: vorm van chromatine waar de genen actief kunnen worden door
zich om te vormen naar euchromatine
