6.2: Thema 4: deel 1 Genetica: Gentechnologie
1. Biotechnologie en gentechnologie
→ Klassieke biotechnologie
- DNA wordt niet aangetast
- Selectief kruisen [fokken, veredelen]
- Gebruik van micro-organismen in voiding
⇒ beperkingen: soortbarrière, duurt lang
→ Moderne biotechnologie of gentechnologie
- Genetisch gemodificeerde organismen [GGO, GMO]
- Soortbarrière kan doorbroken worden
- Sneller
- Steeds de gewenste eigenschap
2. Natuurlijke genenoverdracht
2.1. Genenoverdracht door bacteriën
→ Bacteriën kunnen zeer makkelijk DNA doorgeven
→ Gaat zeer snel in ziekenhuizen
2.1.1. Het genetisch material van bacteriën
→ Grote ringvormige DNA-molecule vitale proteïnen
→ Kleine ringvormige plasmiden (DNA) niet-essentiële proteïnen
→ Kopieën van plasmiden kunnen door conjugatie overgedragen worden naar andere bacteriën (via een
cytoplasmabrug of pilus)
2.1.2. Gegenoverdracht van bacterie naar plant
→ De bodembacterie Agrobacterium tumefaciens kan planten via wondjes infecteren
tumorvorming door Ti-plasmide, Ti = Tumor Inducerend
2.2. Genenoverdracht door virussen
2.2.1. Genetische afhankelijkheid van virussen
→ Virus DNA of RNA omgeven door eiwitmantel
geen eigen metabolisme
voor voortplanting afhankelijk van gastheer
2.2.2. Genenoverdracht van virus naar bacterie
→ Bacteriofagen (‘faag’)
→ Levenscyclus van bacteriofagen:
lytische en lysogene fase
2.2.3. Genenoverdracht van virus naar mens
→ DNA-virussen
- rhino,
- hepatitis B
- wratten
- herpes, …
→ RNA-virussen
- Viraal RNA wordt rechtstreeks overgeschreven tot virusproteïnen
griep,
polio,
mazelen,
ebola,
hondsdolheid, …
- Viraal RNA wordt door omgekeerde transcriptie omgezet tot viraal DNA (provirus) dankzij het reverse-
transcriptase enzyme. Het provirus wordt dan geïntegreerd in het DNA van de gastheer.
retrovirus bv. aids, deltaretrovirus (leukemie)
3. Kunstmatige genenoverdracht
3.1. Enzymen voor kunstmatige genoverdracht
→ DNA gericht overbrengen van ene naar andere organisme
→ GMO (genetisch gemodificeerd organisme) = transgeen
→ Genetische modificatie
→ Tools van de gentechnoloog
- Kijken naar natuurlijke systemen
- DNA verkrijgen en “manipuleren” kennis en belang van enzymen
- DNA transporteren vectoren : plasmiden, virussen, …
1. Biotechnologie en gentechnologie
→ Klassieke biotechnologie
- DNA wordt niet aangetast
- Selectief kruisen [fokken, veredelen]
- Gebruik van micro-organismen in voiding
⇒ beperkingen: soortbarrière, duurt lang
→ Moderne biotechnologie of gentechnologie
- Genetisch gemodificeerde organismen [GGO, GMO]
- Soortbarrière kan doorbroken worden
- Sneller
- Steeds de gewenste eigenschap
2. Natuurlijke genenoverdracht
2.1. Genenoverdracht door bacteriën
→ Bacteriën kunnen zeer makkelijk DNA doorgeven
→ Gaat zeer snel in ziekenhuizen
2.1.1. Het genetisch material van bacteriën
→ Grote ringvormige DNA-molecule vitale proteïnen
→ Kleine ringvormige plasmiden (DNA) niet-essentiële proteïnen
→ Kopieën van plasmiden kunnen door conjugatie overgedragen worden naar andere bacteriën (via een
cytoplasmabrug of pilus)
2.1.2. Gegenoverdracht van bacterie naar plant
→ De bodembacterie Agrobacterium tumefaciens kan planten via wondjes infecteren
tumorvorming door Ti-plasmide, Ti = Tumor Inducerend
2.2. Genenoverdracht door virussen
2.2.1. Genetische afhankelijkheid van virussen
→ Virus DNA of RNA omgeven door eiwitmantel
geen eigen metabolisme
voor voortplanting afhankelijk van gastheer
2.2.2. Genenoverdracht van virus naar bacterie
→ Bacteriofagen (‘faag’)
→ Levenscyclus van bacteriofagen:
lytische en lysogene fase
2.2.3. Genenoverdracht van virus naar mens
→ DNA-virussen
- rhino,
- hepatitis B
- wratten
- herpes, …
→ RNA-virussen
- Viraal RNA wordt rechtstreeks overgeschreven tot virusproteïnen
griep,
polio,
mazelen,
ebola,
hondsdolheid, …
- Viraal RNA wordt door omgekeerde transcriptie omgezet tot viraal DNA (provirus) dankzij het reverse-
transcriptase enzyme. Het provirus wordt dan geïntegreerd in het DNA van de gastheer.
retrovirus bv. aids, deltaretrovirus (leukemie)
3. Kunstmatige genenoverdracht
3.1. Enzymen voor kunstmatige genoverdracht
→ DNA gericht overbrengen van ene naar andere organisme
→ GMO (genetisch gemodificeerd organisme) = transgeen
→ Genetische modificatie
→ Tools van de gentechnoloog
- Kijken naar natuurlijke systemen
- DNA verkrijgen en “manipuleren” kennis en belang van enzymen
- DNA transporteren vectoren : plasmiden, virussen, …
