Cel tot molecuul Thema 1 Het humane genoom en chromosomen
HC02 Genoom Organisatie
DNA -> suiker + fosfaatgroep + base -> samen nucleotide
Nucleotide -> desoxy-adenoisnemonofosfaat
Fosfaat groep sterk negatief geladen
Suikergroep genummerd 1-5
- Op 5 zit base
- Op 1 zit fosfaatgroep
- Verschil RNA/DNA -> H atoom overige posities
3’ einde geen fosfaatgroep
5’ einde negatief geladen fosfaat groep -> polariteit DNA
Waterstofbruggen tussen bases in dubbelstrengs DNA (dubbele helix)
- Tussen CG 3 verbindingen (moeilijker uit elkaar)
- Tussen AT 2 bindingen
DNA
- Twee polynucleotidenketens -> dubbelstrengs
- Ketens zijn anti-parallel in dsDNA (dubbelstrengs DNA)
- Elke streng polariteit of oriëntatie -> een 3’ einde en 5’ einde
- Basis overervingsmechanisme
- A met T twee H bruggen, A = T
- G met C 3 H bruggen C Ξ G
Semi-conservatieve replicatie
- Niet een hele nieuwe streng -> 1 van de 2 is nieuw, ander al bestaand
- Na 3 generaties replicatie 1/8 originele DNA
Het Humane Genoom
- 3 miljard baseparen (2x 3 miljard bp in kern)
- Ca 20 000 genen
- 1 meter als dsDNA, in een kern dus 2 meter aan DNIA (2 sets chromosomen)
- Diameter 2 nanometer
- 3 Picogram gewicht
- 22 autosomen, 2 gonadosomen (totaal 24)
Het humaan genoom (In Cellen)
- In kern gameet 1 kopie (haploïd)
- 2 kopieën in fusie product (zygote, diploïd)
- 2 kopieën in alle somatische cellen (lichaamscellen)
- Kern 6-8 micrometer in diameter
- Genomisch DNA is verpakt in eiwitten -> chromatine (uit histonen)
o Heterochromatine -> gecondenseerd, transcriptioneel inactief
o Euchromatine: gedecondenseerd, transcriptioneel actief
Dit DNA wordt gebruikt om RNA
o donkere stukken heterochromatine, lichtere euchromatine in interfase nucelus
,Genen unieke DNA volgoorde
- Unieke DNA-sequentie (single copy genen)
- Uitzondering Ribosomaal RNA gene mulitcopy
o 100 rRNA per genoom
o Liggen op de satellieten van de 5 acrocentrische chromosomen
chromosomen waarbij het centromeer dicht bij een van de
uiteinden ligt
p arm is heel kort
13,14,15,21,22 en Y
- Repeiteve sequenties
o Gegroepeerd (in repeterende stukkken, b.v. bij centromeren)
o In niet-coderende stukken DNA
Vroeger ‘junk-DNA’
Toch wel belangrijk -> regulatie transcriptie,
te maken met ziektes etc.
DNA negatief geladen vanwege aanwezigheid fosfaat
- Histonen, verpakkingseiwitten, positief geladen aminozuren
- Samen chromatine complex (DNA en histonen)
- DNA complex van 8 (2x4) histon eiwitten -> nucleosoom
o Vormt ketting (beads on a string, 2e van boven) welke
verder gecondenseerd wordt m.b.v. een vijfde histon
eiwit om zo 30 nm chromatine fiber te vormen
o Deze fiber vormt lussen en lussen condenseren
verder om zo interfase chromosomen
o Mitotische chromosomen ondergaan nog verdere
vorm condensatie verpakken
Nog dichter op elkaar
o Metafase chromosomen zijn de meest
gecondenseerde vorm van chromatine
Meest compact
In deze fase hierdoor geen transcriptie mogelijk
- DNA in normale niet delende cel -> 700 nm fase zie plaatje
o Continu RNA maken voor eiwitproductie
Een metafase chromosoom
- 1 chromosoom na replicatie en 2 chromatiden, in interfase bestaaat 1 chromosoom uit 1
chromatide (dit is na mitotische deling)
- Chromosoom nomenclatuur zie plaatje
, Classificatie van chromosomen
- Lengte
- Positie van centromeer
o Definieert de korte (p, petit) en lange (q) arm
- Niet alle chromosomen hiermee te onderscheiden -> lijken te veel
- G-bandering zorgt voor eenduidige chromosoom identificatie -> Karyotypering
Karyotypering -> onderscheiden chromosomen, 46 XX of 46 XY
- Metafase (celdeling, dan condenseren de chromosomen en gaan naar het midden van de
delende cel) preparaten worden gekleurd (Giemasa kleuring)
- Patroon donker en lichter gekleurde banden
o Unieke barcode
o Cytogenetici lang geleden alle barcodes voor elk chromosoom gekaraktiseerd
- Lage resolutie -> max. 850 banden, 3 miljoen baseparen per band
- Ideale vorm is idiogram
- Eigenlijk oude methode
Tijdens de M fase heb je dus 4 kopieen
X chromosoom karyotypering
- 19 banden
o Gemiideld 8 Mbp per band
o En 105 genen per band
- 153 Mbp
- 2000 genen
Het gen voor cysteuse fibrose licht op positie 7q31 betekent
- Chromosoom 7
- Arm q (lange arm)
- Regio 3
- Band 1
- Evt sub-band wordt aangegeven achter de komma
DNA sequence detectie d.m.v. fluorescent in situ hybridizatie (FISH)
- Kan in metafase en interfase cellen
- Hogere resolutie -> 100.000 baseparen (ipv 3 miljoen bij gymza)
o Deleties eerder te zien (nog steeds wel grote deleties)
- Specifieke stukken DNA in de cel aankleuren met fluorescente probes (ook al heel klein beetje
veroudert)
Fish screening voor numerieke chromossom afwijkingen m.b.v. chromossom-specifieke centroeer
probes
- Trisomie 21 plaatje, rood is 21, groen is 13
- Plaatje zie 2 chromosmen met
groene stipjes, maar 1 rode stipjes
HC02 Genoom Organisatie
DNA -> suiker + fosfaatgroep + base -> samen nucleotide
Nucleotide -> desoxy-adenoisnemonofosfaat
Fosfaat groep sterk negatief geladen
Suikergroep genummerd 1-5
- Op 5 zit base
- Op 1 zit fosfaatgroep
- Verschil RNA/DNA -> H atoom overige posities
3’ einde geen fosfaatgroep
5’ einde negatief geladen fosfaat groep -> polariteit DNA
Waterstofbruggen tussen bases in dubbelstrengs DNA (dubbele helix)
- Tussen CG 3 verbindingen (moeilijker uit elkaar)
- Tussen AT 2 bindingen
DNA
- Twee polynucleotidenketens -> dubbelstrengs
- Ketens zijn anti-parallel in dsDNA (dubbelstrengs DNA)
- Elke streng polariteit of oriëntatie -> een 3’ einde en 5’ einde
- Basis overervingsmechanisme
- A met T twee H bruggen, A = T
- G met C 3 H bruggen C Ξ G
Semi-conservatieve replicatie
- Niet een hele nieuwe streng -> 1 van de 2 is nieuw, ander al bestaand
- Na 3 generaties replicatie 1/8 originele DNA
Het Humane Genoom
- 3 miljard baseparen (2x 3 miljard bp in kern)
- Ca 20 000 genen
- 1 meter als dsDNA, in een kern dus 2 meter aan DNIA (2 sets chromosomen)
- Diameter 2 nanometer
- 3 Picogram gewicht
- 22 autosomen, 2 gonadosomen (totaal 24)
Het humaan genoom (In Cellen)
- In kern gameet 1 kopie (haploïd)
- 2 kopieën in fusie product (zygote, diploïd)
- 2 kopieën in alle somatische cellen (lichaamscellen)
- Kern 6-8 micrometer in diameter
- Genomisch DNA is verpakt in eiwitten -> chromatine (uit histonen)
o Heterochromatine -> gecondenseerd, transcriptioneel inactief
o Euchromatine: gedecondenseerd, transcriptioneel actief
Dit DNA wordt gebruikt om RNA
o donkere stukken heterochromatine, lichtere euchromatine in interfase nucelus
,Genen unieke DNA volgoorde
- Unieke DNA-sequentie (single copy genen)
- Uitzondering Ribosomaal RNA gene mulitcopy
o 100 rRNA per genoom
o Liggen op de satellieten van de 5 acrocentrische chromosomen
chromosomen waarbij het centromeer dicht bij een van de
uiteinden ligt
p arm is heel kort
13,14,15,21,22 en Y
- Repeiteve sequenties
o Gegroepeerd (in repeterende stukkken, b.v. bij centromeren)
o In niet-coderende stukken DNA
Vroeger ‘junk-DNA’
Toch wel belangrijk -> regulatie transcriptie,
te maken met ziektes etc.
DNA negatief geladen vanwege aanwezigheid fosfaat
- Histonen, verpakkingseiwitten, positief geladen aminozuren
- Samen chromatine complex (DNA en histonen)
- DNA complex van 8 (2x4) histon eiwitten -> nucleosoom
o Vormt ketting (beads on a string, 2e van boven) welke
verder gecondenseerd wordt m.b.v. een vijfde histon
eiwit om zo 30 nm chromatine fiber te vormen
o Deze fiber vormt lussen en lussen condenseren
verder om zo interfase chromosomen
o Mitotische chromosomen ondergaan nog verdere
vorm condensatie verpakken
Nog dichter op elkaar
o Metafase chromosomen zijn de meest
gecondenseerde vorm van chromatine
Meest compact
In deze fase hierdoor geen transcriptie mogelijk
- DNA in normale niet delende cel -> 700 nm fase zie plaatje
o Continu RNA maken voor eiwitproductie
Een metafase chromosoom
- 1 chromosoom na replicatie en 2 chromatiden, in interfase bestaaat 1 chromosoom uit 1
chromatide (dit is na mitotische deling)
- Chromosoom nomenclatuur zie plaatje
, Classificatie van chromosomen
- Lengte
- Positie van centromeer
o Definieert de korte (p, petit) en lange (q) arm
- Niet alle chromosomen hiermee te onderscheiden -> lijken te veel
- G-bandering zorgt voor eenduidige chromosoom identificatie -> Karyotypering
Karyotypering -> onderscheiden chromosomen, 46 XX of 46 XY
- Metafase (celdeling, dan condenseren de chromosomen en gaan naar het midden van de
delende cel) preparaten worden gekleurd (Giemasa kleuring)
- Patroon donker en lichter gekleurde banden
o Unieke barcode
o Cytogenetici lang geleden alle barcodes voor elk chromosoom gekaraktiseerd
- Lage resolutie -> max. 850 banden, 3 miljoen baseparen per band
- Ideale vorm is idiogram
- Eigenlijk oude methode
Tijdens de M fase heb je dus 4 kopieen
X chromosoom karyotypering
- 19 banden
o Gemiideld 8 Mbp per band
o En 105 genen per band
- 153 Mbp
- 2000 genen
Het gen voor cysteuse fibrose licht op positie 7q31 betekent
- Chromosoom 7
- Arm q (lange arm)
- Regio 3
- Band 1
- Evt sub-band wordt aangegeven achter de komma
DNA sequence detectie d.m.v. fluorescent in situ hybridizatie (FISH)
- Kan in metafase en interfase cellen
- Hogere resolutie -> 100.000 baseparen (ipv 3 miljoen bij gymza)
o Deleties eerder te zien (nog steeds wel grote deleties)
- Specifieke stukken DNA in de cel aankleuren met fluorescente probes (ook al heel klein beetje
veroudert)
Fish screening voor numerieke chromossom afwijkingen m.b.v. chromossom-specifieke centroeer
probes
- Trisomie 21 plaatje, rood is 21, groen is 13
- Plaatje zie 2 chromosmen met
groene stipjes, maar 1 rode stipjes
