1 Erfelijk materiaal: genexpressie en genregulatie
1.1 DNA
1.1.1 Chromosomen en chromatine
Delingschromosoom = staat op punt om verdeeld te worden in twee dochtercellen,
heeft dubbele genetische informatie
Telomeren worden kleiner naarmate de leeftijd Telomeren
Centromeer
Informatie:
- Kleurtechnieken voor microscopisch onderzoeken: chromatine
- Voorbereiding tot deling: draadjes worden korter en dikker
- Exacte kopie voor verdeling over twee cellen
- Twee kopijen aan elkaar = centromeer
- Zusterchromatiden of chromatiden
- Rond histonen gedraaid → korter en dikker
1.1.2 Karyogram van de mens
= 2 sets van 23, laatste bepaalt geslacht.
Worden geordend op grootte (1st = grootste)
Homologe chromosomen
44 autosomen + 2 geslachtschromosomen: X en Y
Down-syndroom = drie exemplaren van chromosoom 21
1.1.2.1 Ordeningscriteria
- Lengte van elk chromosoom
- Plaats van het centromeer = metacentrisch – submetacentrisch
– acrocentrisch
- Korte arm = p
- Lange arm = q
1.1.2.2 Bandenpatroon
Heterochromatine = donkere, inactief DNA
Euchromatine = lichtere stroken, actief DNA
Bandnummers:
Vb. 7q36 = lange arm van chromosoom 7,
6de band van zone 3
1.1.2.3 Chromosoomformule
Karotype Omschrijving
46, XX Normaal vrouwelijk karyotype
46, XY Normaal mannelijk karyotype
47, XY, +21 Mannelijk karyotype met 47 chromosomen, chromosoom 21 teveel
Mannelijk karyotype met 46 chromosomen, de lange arm van chromosoom 1 is korter
46, XY,1q-
dan normaal
Vrouwelijk karyotype met 46 chromosomen, de korte arm van chromosoom 5 is
46, XX, 5p-
korter dan normaal
45, X Vrouwelijk karyotype met 45 chromosomen, 1 X-chromosoom ontbreekt
MV en AD Moleculaire Genetica: ‘van gen naar eiwit’ 1
,1.1.3 Bouwstenen: nucleotiden
Nucleotide = base + deoxyribose + fosfaatgroep
P – O – P = fosfo-anhydride binding
P – O – CH2 = fosfo-ester binding
Bèta-glucosidische binding
ATP ADP AMP Adenosine
1.1.4 Fosfodiëster-binding
P-groep op 5’ bindt met OH-groep op 3’
Op deze manier:
- Ketens
- Op het vrije 5’ einde staat een fosfaatgroep
- Op het vrije 3’ einde staat een hydroxylgroep
Bepalen oriëntatie DNA-keten!
1.1.4.1 Whatson-Crick basenparen
A en T = 2 H-bruggen
C en G = 3 H-bruggen
Koolstof adenine en zuurstof thymine vormen geen brug, omdat koolstof
niet zo elektronegatief is, trekt niet zo hard.
1.1.4.2 Secundaire DNA structuur
Helix = rechtsdraaiend
= helix langs boven bekijken en draait op die manier met de klok mee
= lengte wordt uitgedrukt in bp of kpb (= baseparen)
1.1.4.3 Tertiaire DNA structuur
- Supercoiling = interactie met histonen = EW, samen: chromatine
- Heterochromatine = compact, niet actief DNA
- Euchromatine = niet compact, actief DNA
- Metafase: zichtbare chromosomen naast elkaar
Meest voorkomende vorm = B-vorm
- A = gedroogde vorm
- B = Watson en Crick DNA
- Z = gemethyleerd DNA
1.2 Humaan DNA
- Haploïd aantal = 23 chromosomen = n
- Diploïd aantal = 46 chromosomen = 2n
- 3.109 baseparen (bp)
- 2% genen → 25 000 EW (Open Reading Frame)
▪ Genen = intronen/ exonen
- 98% afval
MV en AD Moleculaire Genetica: ‘van gen naar eiwit’ 2
, 1.2.1 Opbouw humaan DNA
Uniek-DNA:
- Genen (2%)
- Niet-gen sequenties met eenmalig voorkomen
- Pseudo-genen
Repetitief-DNA (50%):
- STR = micro-satelliet
▪ Short Tandem Repeats
▪ (CA)n of triplet repeats (2 – 10)
- VNTR = mini-satelliet
▪ Variable Number of Tandem Repeats
▪ Groter (10 – 60), minder aantal keren, 1 plaats
- Elementen = macro-satelliet
▪ Groot (200 – 1500), vele plaatsen, 1 maal
▪ LINE’s = Long Interspersed Nuclear Elements (800 bp)
▪ SINE’s = Short Interspersed Nuclear Elements (300 bp)
STR
____________________________
VNTR
____________________________
Elementen
____________________________
1.2.1.1 Samenstelling humaan genoom
- Niet-coderende delen:
Intronen, UTR’s, promotor
- Verspreid enkelvoudig DNA:
Pseudogenen, intergenisch gebieden
- Gegroepeerd repetitief DNA:
Micro/STR’s, Mini/VNTR’s
- Verspreid repetitief DNA:
Macro-element
1.2.1.2 Ongelijke crossing-over (ontstaan VNTR)
Chromosoom 1
Chromosoom 1’
Lange kant gaat naar 1ste
Korte kant gaat naar 2de
MV en AD Moleculaire Genetica: ‘van gen naar eiwit’ 3
1.1 DNA
1.1.1 Chromosomen en chromatine
Delingschromosoom = staat op punt om verdeeld te worden in twee dochtercellen,
heeft dubbele genetische informatie
Telomeren worden kleiner naarmate de leeftijd Telomeren
Centromeer
Informatie:
- Kleurtechnieken voor microscopisch onderzoeken: chromatine
- Voorbereiding tot deling: draadjes worden korter en dikker
- Exacte kopie voor verdeling over twee cellen
- Twee kopijen aan elkaar = centromeer
- Zusterchromatiden of chromatiden
- Rond histonen gedraaid → korter en dikker
1.1.2 Karyogram van de mens
= 2 sets van 23, laatste bepaalt geslacht.
Worden geordend op grootte (1st = grootste)
Homologe chromosomen
44 autosomen + 2 geslachtschromosomen: X en Y
Down-syndroom = drie exemplaren van chromosoom 21
1.1.2.1 Ordeningscriteria
- Lengte van elk chromosoom
- Plaats van het centromeer = metacentrisch – submetacentrisch
– acrocentrisch
- Korte arm = p
- Lange arm = q
1.1.2.2 Bandenpatroon
Heterochromatine = donkere, inactief DNA
Euchromatine = lichtere stroken, actief DNA
Bandnummers:
Vb. 7q36 = lange arm van chromosoom 7,
6de band van zone 3
1.1.2.3 Chromosoomformule
Karotype Omschrijving
46, XX Normaal vrouwelijk karyotype
46, XY Normaal mannelijk karyotype
47, XY, +21 Mannelijk karyotype met 47 chromosomen, chromosoom 21 teveel
Mannelijk karyotype met 46 chromosomen, de lange arm van chromosoom 1 is korter
46, XY,1q-
dan normaal
Vrouwelijk karyotype met 46 chromosomen, de korte arm van chromosoom 5 is
46, XX, 5p-
korter dan normaal
45, X Vrouwelijk karyotype met 45 chromosomen, 1 X-chromosoom ontbreekt
MV en AD Moleculaire Genetica: ‘van gen naar eiwit’ 1
,1.1.3 Bouwstenen: nucleotiden
Nucleotide = base + deoxyribose + fosfaatgroep
P – O – P = fosfo-anhydride binding
P – O – CH2 = fosfo-ester binding
Bèta-glucosidische binding
ATP ADP AMP Adenosine
1.1.4 Fosfodiëster-binding
P-groep op 5’ bindt met OH-groep op 3’
Op deze manier:
- Ketens
- Op het vrije 5’ einde staat een fosfaatgroep
- Op het vrije 3’ einde staat een hydroxylgroep
Bepalen oriëntatie DNA-keten!
1.1.4.1 Whatson-Crick basenparen
A en T = 2 H-bruggen
C en G = 3 H-bruggen
Koolstof adenine en zuurstof thymine vormen geen brug, omdat koolstof
niet zo elektronegatief is, trekt niet zo hard.
1.1.4.2 Secundaire DNA structuur
Helix = rechtsdraaiend
= helix langs boven bekijken en draait op die manier met de klok mee
= lengte wordt uitgedrukt in bp of kpb (= baseparen)
1.1.4.3 Tertiaire DNA structuur
- Supercoiling = interactie met histonen = EW, samen: chromatine
- Heterochromatine = compact, niet actief DNA
- Euchromatine = niet compact, actief DNA
- Metafase: zichtbare chromosomen naast elkaar
Meest voorkomende vorm = B-vorm
- A = gedroogde vorm
- B = Watson en Crick DNA
- Z = gemethyleerd DNA
1.2 Humaan DNA
- Haploïd aantal = 23 chromosomen = n
- Diploïd aantal = 46 chromosomen = 2n
- 3.109 baseparen (bp)
- 2% genen → 25 000 EW (Open Reading Frame)
▪ Genen = intronen/ exonen
- 98% afval
MV en AD Moleculaire Genetica: ‘van gen naar eiwit’ 2
, 1.2.1 Opbouw humaan DNA
Uniek-DNA:
- Genen (2%)
- Niet-gen sequenties met eenmalig voorkomen
- Pseudo-genen
Repetitief-DNA (50%):
- STR = micro-satelliet
▪ Short Tandem Repeats
▪ (CA)n of triplet repeats (2 – 10)
- VNTR = mini-satelliet
▪ Variable Number of Tandem Repeats
▪ Groter (10 – 60), minder aantal keren, 1 plaats
- Elementen = macro-satelliet
▪ Groot (200 – 1500), vele plaatsen, 1 maal
▪ LINE’s = Long Interspersed Nuclear Elements (800 bp)
▪ SINE’s = Short Interspersed Nuclear Elements (300 bp)
STR
____________________________
VNTR
____________________________
Elementen
____________________________
1.2.1.1 Samenstelling humaan genoom
- Niet-coderende delen:
Intronen, UTR’s, promotor
- Verspreid enkelvoudig DNA:
Pseudogenen, intergenisch gebieden
- Gegroepeerd repetitief DNA:
Micro/STR’s, Mini/VNTR’s
- Verspreid repetitief DNA:
Macro-element
1.2.1.2 Ongelijke crossing-over (ontstaan VNTR)
Chromosoom 1
Chromosoom 1’
Lange kant gaat naar 1ste
Korte kant gaat naar 2de
MV en AD Moleculaire Genetica: ‘van gen naar eiwit’ 3
