Samenvatting H3 genetica
From chromosome to gene
o Tijo & Levan 1956 (cytogenetics) → dan wisten we dat we 46
chromosomen hadden
o Watson & Crick 1953 (molecular genetics) → DNA-
structuur bekend
o Rosalind Franklin 1953 (molecular genetics)
Timeline of Molecular Genetics
o Telomere to Telomere (volledig human genoom in kaart gebracht)
o Afgelopen 70 jaar is er al heel veel gebeurd, structuur van DNA (triplet
code) ontdekt, eerste gen dat ooit gesequeneerd is gebeurde in Gent
The
Human Genome Project
o Gestart in 1990
o 1e ruwe versie in 2000
o Huge amounts of data
o 1 haploid genome= 3 billion nucleotides
~1 500 000 pages
~ 7500 books
Genetic variation
o Op genetisch vlak kan je rassen
niet onderscheiden, we verschillen
niet zo heel veel
o The human genome
2x 3.000.000.000
nucleotiden
99,6%-99,9% identical: 15-27M differences
o Afbeelding:
Single-nucleotide variants → gemiddeld 5 miljoen verschillen
tussen 2 pers.
, Insertions/deletions → gemiddeld 600.000 varianten (2 miljoen
nucleotiden)
Structural variants → maar 25.000 maar zijn grotere gebieden dus
zorgen voor 20 miljoen nucleotiden die getroffen zijn
Genetic variation: normal human variation vs
disease causing variation
o Varianten gaan we proberen classificeren en
interpreteren als benign, pathogenic..
Variations in the genome as cause of human rare
diseases
o Structurele variaties, ook kleinere kunnen
verantwoordelijk zijn voor complexe aandoeningen/ ziektes
Variations in the genome as cause of human complex disorders
o Diabetes
o Autism
o Schizophrenia
o Obesitas (heel sterk genetisch bepaald!)
o Crohns’ disease
Genetic variation – single nucleotide
variants
o Persoon 2 = referentie (2x C als
nucleotide)
o Persoon 1= T bij paternaal is variant,
niet aanwezig op referentie; als
persoon 1 heterozygoot is en toch
het fenotype heeft dan is het dominant
o Persoon 3= T bij maternaal en paternaal zijn varianten, niet aanwezig
op varianten; als persoon 3 homozygoot is en het fenotype heeft dan is
het recessief
o Persoon 2 is homozygoot (referentie), persoon 1 is heterozygoot en
persoon 3 is homozygoot (variant van referentie)
Single nucleotide variants
o Vervanging base door een andere base
Transitie: purine (Pu) → Pu; pyrimidine (Py) → Py
Transversie: Pu → Py of Py → Pu
o Zitten heel veel variaties op → meeste de novo
afwijkingen zijn neutraal, sommige de novo varianten
kunnen in belangrijke gensegmenten komen en voor
verandering zorgen (meestal kapot maken, maar
soms ook verbetering)
, o Transities frequenter dan transversies
o Hoge frequentue C → T: spontane deaminatie van gemethyleerde
cytosines (CpG “hotspots”)
o Omgevingsfactoren veroorzaken somatische mutaties in cellen →
somatisch mozaïek (verschillende cellen dragen elk hun mutatie) →
afwijkende cellen worden meestal tijdig hersteld/ verwijderd → wanneer
dit niet lukt en mutaties zich opstapelen over vele jaren → cel begint
ongecontroleerd te delen → begin van kanker
Genetic variation- InDels
o = kleine inserties/deleties van een
aantal nucleotiden
o Persoon 3 is heterozygoot voor
insertie en homozygoot voor
deletie
o Referentie is bovenste sequentie
Short Tandem Repeats – Variable Number of Tandem Repeats
o STR= korte stukken DNA (meestal 2-6 nucleotiden) die meerdere keren
achter elkaar herhaald
worden
o Elk persoon kan een
ander aantal
herhalingen hebben op
dezelfde locus
o VNTR= aantal
herhalingen varieert
tussen individuen
o De sequentie blijft hetzelfde, maar het aantal kopieën verschilt
DNA fingerprinting – Variable Number of Tandem Repeats
o Triplet repeats → op eenvoudige
manier mensen gaan
identificeren
o Hoe langer de repeat regio, hoe
meer in begin van bandje dat zit
o DNA fingerprinting zie afbeelding
o In forensics: bandjes zijn bijna
uniek, maar hoe meer verwant je
bent met iemand, hoe meer die
bandjes overeenkomen (helft van bandjes komen van moeder en helft
van vader) → vaderschapstest
o In disease:
Fragile X syndrome and SCA12: kan expanderen → cel verkeerd
signaal geven en wordt gemethyleerd → gen wordt inactief →
verstandelijke beperking
From chromosome to gene
o Tijo & Levan 1956 (cytogenetics) → dan wisten we dat we 46
chromosomen hadden
o Watson & Crick 1953 (molecular genetics) → DNA-
structuur bekend
o Rosalind Franklin 1953 (molecular genetics)
Timeline of Molecular Genetics
o Telomere to Telomere (volledig human genoom in kaart gebracht)
o Afgelopen 70 jaar is er al heel veel gebeurd, structuur van DNA (triplet
code) ontdekt, eerste gen dat ooit gesequeneerd is gebeurde in Gent
The
Human Genome Project
o Gestart in 1990
o 1e ruwe versie in 2000
o Huge amounts of data
o 1 haploid genome= 3 billion nucleotides
~1 500 000 pages
~ 7500 books
Genetic variation
o Op genetisch vlak kan je rassen
niet onderscheiden, we verschillen
niet zo heel veel
o The human genome
2x 3.000.000.000
nucleotiden
99,6%-99,9% identical: 15-27M differences
o Afbeelding:
Single-nucleotide variants → gemiddeld 5 miljoen verschillen
tussen 2 pers.
, Insertions/deletions → gemiddeld 600.000 varianten (2 miljoen
nucleotiden)
Structural variants → maar 25.000 maar zijn grotere gebieden dus
zorgen voor 20 miljoen nucleotiden die getroffen zijn
Genetic variation: normal human variation vs
disease causing variation
o Varianten gaan we proberen classificeren en
interpreteren als benign, pathogenic..
Variations in the genome as cause of human rare
diseases
o Structurele variaties, ook kleinere kunnen
verantwoordelijk zijn voor complexe aandoeningen/ ziektes
Variations in the genome as cause of human complex disorders
o Diabetes
o Autism
o Schizophrenia
o Obesitas (heel sterk genetisch bepaald!)
o Crohns’ disease
Genetic variation – single nucleotide
variants
o Persoon 2 = referentie (2x C als
nucleotide)
o Persoon 1= T bij paternaal is variant,
niet aanwezig op referentie; als
persoon 1 heterozygoot is en toch
het fenotype heeft dan is het dominant
o Persoon 3= T bij maternaal en paternaal zijn varianten, niet aanwezig
op varianten; als persoon 3 homozygoot is en het fenotype heeft dan is
het recessief
o Persoon 2 is homozygoot (referentie), persoon 1 is heterozygoot en
persoon 3 is homozygoot (variant van referentie)
Single nucleotide variants
o Vervanging base door een andere base
Transitie: purine (Pu) → Pu; pyrimidine (Py) → Py
Transversie: Pu → Py of Py → Pu
o Zitten heel veel variaties op → meeste de novo
afwijkingen zijn neutraal, sommige de novo varianten
kunnen in belangrijke gensegmenten komen en voor
verandering zorgen (meestal kapot maken, maar
soms ook verbetering)
, o Transities frequenter dan transversies
o Hoge frequentue C → T: spontane deaminatie van gemethyleerde
cytosines (CpG “hotspots”)
o Omgevingsfactoren veroorzaken somatische mutaties in cellen →
somatisch mozaïek (verschillende cellen dragen elk hun mutatie) →
afwijkende cellen worden meestal tijdig hersteld/ verwijderd → wanneer
dit niet lukt en mutaties zich opstapelen over vele jaren → cel begint
ongecontroleerd te delen → begin van kanker
Genetic variation- InDels
o = kleine inserties/deleties van een
aantal nucleotiden
o Persoon 3 is heterozygoot voor
insertie en homozygoot voor
deletie
o Referentie is bovenste sequentie
Short Tandem Repeats – Variable Number of Tandem Repeats
o STR= korte stukken DNA (meestal 2-6 nucleotiden) die meerdere keren
achter elkaar herhaald
worden
o Elk persoon kan een
ander aantal
herhalingen hebben op
dezelfde locus
o VNTR= aantal
herhalingen varieert
tussen individuen
o De sequentie blijft hetzelfde, maar het aantal kopieën verschilt
DNA fingerprinting – Variable Number of Tandem Repeats
o Triplet repeats → op eenvoudige
manier mensen gaan
identificeren
o Hoe langer de repeat regio, hoe
meer in begin van bandje dat zit
o DNA fingerprinting zie afbeelding
o In forensics: bandjes zijn bijna
uniek, maar hoe meer verwant je
bent met iemand, hoe meer die
bandjes overeenkomen (helft van bandjes komen van moeder en helft
van vader) → vaderschapstest
o In disease:
Fragile X syndrome and SCA12: kan expanderen → cel verkeerd
signaal geven en wordt gemethyleerd → gen wordt inactief →
verstandelijke beperking
