Genoom
Inhoudsopgave
Genoom 1
Inhoudsopgave
Hoorcollege 2 4
Centraal Dogma
Hoorcollege 3 5
DNA Replicatie
Hoorcollege 4 6
Torsie
Re-replicatie
Telomerase
Repair
Hoorcollege 5 en 6 11
Verpakking van chromosomen
Hoorcollege 7 12
Evolutie en diversiteit van genomen
Hoorcollege 8 14
Van DNA naar RNA
Hoorcollege 9 15
Van RNA naar eiwit
Hoorcollege 10 16
Posttranscriptionele modificaties mRNA
tRNA
Hoorcollege 11 19
Translatie
Initiatie prokaryoten
Hoorcollege 13 21
RNA
Hoorcollege 14 22
Restrictie enzymen
Hoorcollege 15 25
DNA sequentie bepalen
Hoorcollege 16 26
Genoom, Pagina 1
, RT-PCR
Microarray’s
Hoorcollege 17 27
Normalisatie
Clustering
Hoorcollege 18 27
Genexpressie regulatie
Hoorcollege 19 28
Gen Specifieke Transcriptie Factoren
Hoorcollege 20 29
Regulatie eukaryote genexpressie
Hoorcollege 21 31
Regulatie eukaryote genexpressie
Hoorcollege 22 33
Interacties DNA en eiwitten
Affiniteits chromatografie
EMSA (Electrophoretic mobility shift assay)
DNA footprinting
Hoorcollege 23 35
Co-immunooprecipitatie
Yeast 2 hybrid
Consensus sequenties 36
Hoorcollege 24 37
Microarray
Alternatieve splicing
Hoorcollege 25 38
B-cellen
mRNA lokalisatie en stabilisatie
Hoorcollege 26 40
mRNA
miRNA en siRNA
Hoorcollege 30 41
Celcyclus
Hoorcollege 31 43
Apoptose
Hoorcollege 32 45
Kanker
Hoorcollege 33 46
Tumorcellen
Hoorcollege 34 48
Mutaties —> kanker
Genoom, Pagina 2
,Genoom, Pagina 3
, Hoorcollege 2
Centraal Dogma
Slechts 1,5% van het DNA codeert voor eiwitten
DNA — transcriptie —> RNA — translatie —> eiwit
Dit mechanisme is voor alle organisme gelijk, de snelheid hiervan verschilt wel. Dit
mechanisme is een templated polymerization (geldt voor replicatie, transcriptie en
translatie);
• Template strand
• Polymerisatie: monomeer —> polymeer
ATP is de drijvende kracht
Replicatie (DNA verdubbelen)
DNA-polymerase (=nauwkeurig) —> weinig fouten door proofreading
Mutaties kunnen permanente gevolgen hebben
Maar zonder fouten geen evolutie;
• Verticale transfer: over generaties
• Horizontale transfer: verschillende organismen
Transcriptie (Genexpressie)
RNA-polymerase (=minder nauwkeurig) —> meer fouten —> massaproductie
RNA heeft veel verschillende structuren (kissing loops) —> eiwitten kunnen makkelijk
binden en reguleren
Eukaryoten: 1 gen op 1 mRNA
Prokaryoten: meerdere genen op 1 mRNA
Eukaryoten:
• Exon: gebieden die coderen voor
eiwitten
• Intron: gebieden die niet coderen
voor een eiwit —> splicing
• Regulatoire gebieden:
begin/eind van gen, promotor,
eiwitbinding, TF
• Verschillende splicing —>
verschillende genexpressie —>
verschillende eiwitten
Genoom, Pagina 4
,Translatie (Actie)
RNA triplet worden gecodeerd via tRNA naar aminozuren —> eiwitcomplexen
Verschillende functies —> actie d.m.v. structuur, beweging en signalen
Gemiddeld genomen; # mRNA is in verhouding met # eiwitten
Niet altijd; door vervelende vouwing valt het ribosoom er weer vanaf.
Cellen zijn altijd omgeven door een plasmamembraan
• Bescherming
• Opnemen voedingsstoffen / Afgifte afvalstoffen
• (Aantal) eiwitten in het celmembraan verschillen per organismen
Hoorcollege 3
DNA Replicatie
Eukaryoten Prokaryoten
Kleine Okazaki fragmenten 100-200 bp Grote Okazaki fragmenten 1000-2000 bp
Meerdere ORI’s 1000-2000 bp 1 ORI 100-200 bp
ORI is geen consensus sequentie, wel AT-rijk
Helicase
Bevat loading protein: herkent de ORI
Helicase is gebonden aan ORI —> loading protein remt activiteit helicase
ORC (ORI replication complex) gevormd
loading protein laat los —> helicase ontwind dubbele helix
6 identieke delen draaien rond door conformatie veranderingen d.m.v. ATP
Elk 1/6 deel draaiing: nieuwe ATP nodig
20 helicases bewegen beide kanten op
Replicatie: 5’ einde —> 3’ einde
Lagging strand: 1000 bp/sec
Primase
- RNA primer van 10 bp
- Geen proofreading —> veel mutaties
- Primer moet worden verwijderd —> exonuclease (5’ —> 3’)
DNA-polymerase
Twee active sites
• Synthese site: basen aan elkaar binden
• Editing site: verkeerde base verwijderen —> exonuclease activiteit van 3’ naar 5’
Tijdens proofreading veranderd de conformatie van DNA-polymerase
Genoom, Pagina 5
, Ligase
Bindt backbone aan elkaar m.b.v. ATP
SSBP’s (Single Strand Binding Proteins)
Binden aan ssDNA om kissing loops te voorkomen
Coöperatieve binding: 1 eiwit bindt —> meerdere volgen
Huls om DNA, maar basen beschikbaar buitenkant
Dimeren: kunnen 8 bp beschermen
Bij synthese laten ze weer los
Clamp loader en sliding clamp
Clamp loader heeft ATP gebonden
Complex bindt op overgang dsDNA en ssDNA
Goed gevormd —> laat clamp loader los (blijft wel in de buurt)
Plek vrij voor DNA-polymerase
Slinding clamp heeft geen contact met DNA
Hoorcollege 4
Torsie
Helicase ontwindt DNA
DNA strakker in elkaar draaien —> enorme spanning (torsie)
Topoiosmerase I heeft een tyrosineresidu
Bindt tijdelijk covalent met backbone
Ontstaan van enkelstrengs breuk
Andere streng draait om zijn as
DNA verliest torsie
Dit kost geen energie
Topoisomerase II haalt twee strengen circulair DNA uit elkaar
Na replicatie zitten de twee cirkels nog in elkaar
Topoisomerase II veranderd van conformatie d.m.v. ATP
Breekt een dsDNA streng
Trekt andere streng door het gat heen
DNA sluit weer
Genoom, Pagina 6
Inhoudsopgave
Genoom 1
Inhoudsopgave
Hoorcollege 2 4
Centraal Dogma
Hoorcollege 3 5
DNA Replicatie
Hoorcollege 4 6
Torsie
Re-replicatie
Telomerase
Repair
Hoorcollege 5 en 6 11
Verpakking van chromosomen
Hoorcollege 7 12
Evolutie en diversiteit van genomen
Hoorcollege 8 14
Van DNA naar RNA
Hoorcollege 9 15
Van RNA naar eiwit
Hoorcollege 10 16
Posttranscriptionele modificaties mRNA
tRNA
Hoorcollege 11 19
Translatie
Initiatie prokaryoten
Hoorcollege 13 21
RNA
Hoorcollege 14 22
Restrictie enzymen
Hoorcollege 15 25
DNA sequentie bepalen
Hoorcollege 16 26
Genoom, Pagina 1
, RT-PCR
Microarray’s
Hoorcollege 17 27
Normalisatie
Clustering
Hoorcollege 18 27
Genexpressie regulatie
Hoorcollege 19 28
Gen Specifieke Transcriptie Factoren
Hoorcollege 20 29
Regulatie eukaryote genexpressie
Hoorcollege 21 31
Regulatie eukaryote genexpressie
Hoorcollege 22 33
Interacties DNA en eiwitten
Affiniteits chromatografie
EMSA (Electrophoretic mobility shift assay)
DNA footprinting
Hoorcollege 23 35
Co-immunooprecipitatie
Yeast 2 hybrid
Consensus sequenties 36
Hoorcollege 24 37
Microarray
Alternatieve splicing
Hoorcollege 25 38
B-cellen
mRNA lokalisatie en stabilisatie
Hoorcollege 26 40
mRNA
miRNA en siRNA
Hoorcollege 30 41
Celcyclus
Hoorcollege 31 43
Apoptose
Hoorcollege 32 45
Kanker
Hoorcollege 33 46
Tumorcellen
Hoorcollege 34 48
Mutaties —> kanker
Genoom, Pagina 2
,Genoom, Pagina 3
, Hoorcollege 2
Centraal Dogma
Slechts 1,5% van het DNA codeert voor eiwitten
DNA — transcriptie —> RNA — translatie —> eiwit
Dit mechanisme is voor alle organisme gelijk, de snelheid hiervan verschilt wel. Dit
mechanisme is een templated polymerization (geldt voor replicatie, transcriptie en
translatie);
• Template strand
• Polymerisatie: monomeer —> polymeer
ATP is de drijvende kracht
Replicatie (DNA verdubbelen)
DNA-polymerase (=nauwkeurig) —> weinig fouten door proofreading
Mutaties kunnen permanente gevolgen hebben
Maar zonder fouten geen evolutie;
• Verticale transfer: over generaties
• Horizontale transfer: verschillende organismen
Transcriptie (Genexpressie)
RNA-polymerase (=minder nauwkeurig) —> meer fouten —> massaproductie
RNA heeft veel verschillende structuren (kissing loops) —> eiwitten kunnen makkelijk
binden en reguleren
Eukaryoten: 1 gen op 1 mRNA
Prokaryoten: meerdere genen op 1 mRNA
Eukaryoten:
• Exon: gebieden die coderen voor
eiwitten
• Intron: gebieden die niet coderen
voor een eiwit —> splicing
• Regulatoire gebieden:
begin/eind van gen, promotor,
eiwitbinding, TF
• Verschillende splicing —>
verschillende genexpressie —>
verschillende eiwitten
Genoom, Pagina 4
,Translatie (Actie)
RNA triplet worden gecodeerd via tRNA naar aminozuren —> eiwitcomplexen
Verschillende functies —> actie d.m.v. structuur, beweging en signalen
Gemiddeld genomen; # mRNA is in verhouding met # eiwitten
Niet altijd; door vervelende vouwing valt het ribosoom er weer vanaf.
Cellen zijn altijd omgeven door een plasmamembraan
• Bescherming
• Opnemen voedingsstoffen / Afgifte afvalstoffen
• (Aantal) eiwitten in het celmembraan verschillen per organismen
Hoorcollege 3
DNA Replicatie
Eukaryoten Prokaryoten
Kleine Okazaki fragmenten 100-200 bp Grote Okazaki fragmenten 1000-2000 bp
Meerdere ORI’s 1000-2000 bp 1 ORI 100-200 bp
ORI is geen consensus sequentie, wel AT-rijk
Helicase
Bevat loading protein: herkent de ORI
Helicase is gebonden aan ORI —> loading protein remt activiteit helicase
ORC (ORI replication complex) gevormd
loading protein laat los —> helicase ontwind dubbele helix
6 identieke delen draaien rond door conformatie veranderingen d.m.v. ATP
Elk 1/6 deel draaiing: nieuwe ATP nodig
20 helicases bewegen beide kanten op
Replicatie: 5’ einde —> 3’ einde
Lagging strand: 1000 bp/sec
Primase
- RNA primer van 10 bp
- Geen proofreading —> veel mutaties
- Primer moet worden verwijderd —> exonuclease (5’ —> 3’)
DNA-polymerase
Twee active sites
• Synthese site: basen aan elkaar binden
• Editing site: verkeerde base verwijderen —> exonuclease activiteit van 3’ naar 5’
Tijdens proofreading veranderd de conformatie van DNA-polymerase
Genoom, Pagina 5
, Ligase
Bindt backbone aan elkaar m.b.v. ATP
SSBP’s (Single Strand Binding Proteins)
Binden aan ssDNA om kissing loops te voorkomen
Coöperatieve binding: 1 eiwit bindt —> meerdere volgen
Huls om DNA, maar basen beschikbaar buitenkant
Dimeren: kunnen 8 bp beschermen
Bij synthese laten ze weer los
Clamp loader en sliding clamp
Clamp loader heeft ATP gebonden
Complex bindt op overgang dsDNA en ssDNA
Goed gevormd —> laat clamp loader los (blijft wel in de buurt)
Plek vrij voor DNA-polymerase
Slinding clamp heeft geen contact met DNA
Hoorcollege 4
Torsie
Helicase ontwindt DNA
DNA strakker in elkaar draaien —> enorme spanning (torsie)
Topoiosmerase I heeft een tyrosineresidu
Bindt tijdelijk covalent met backbone
Ontstaan van enkelstrengs breuk
Andere streng draait om zijn as
DNA verliest torsie
Dit kost geen energie
Topoisomerase II haalt twee strengen circulair DNA uit elkaar
Na replicatie zitten de twee cirkels nog in elkaar
Topoisomerase II veranderd van conformatie d.m.v. ATP
Breekt een dsDNA streng
Trekt andere streng door het gat heen
DNA sluit weer
Genoom, Pagina 6
