Hoofdstuk 7: Analyzing the structure and expression of
genes and genomes
Genome structure analysis and genome projects (adhv Sanger)
Hier bespreken we hoe men heel het humane genoom heeft achterhaald met de technieken
die men toen had.
● Genoom sequeneren = rekening houden met verschillende soorten DNA
○ MtDNA ⇒ in cytoplasma, slechts 1 type en klein = makkelijk
○ Nucleair DNA ⇒ in celkern, verschillende chromosomen en groot = complex
■ Moet verknipt worden in kleine stukjes om mee te werken, maar
verliezen zo de volgorde waarin deze zaten ⇒ oplossing: overlap
creëren tussen fragmenten
● 1 Overlap maken: DNA uit bloedcellen ⇒ restrictie-endonuclease herkent een
knipplaats en knipt + partiële digestie doen = endonucleasen in een lage
concentratie toevoegen en deze maar een korte reactie tijd geven ⇒ er wordt veel
minder geknipt en er wordt overlap gecreëerd ⇒ deze stukjes worden in een vector
gestoken en in een bacterie opgegroeid (zie vorig hoofdstuk)
● 2 Elke bacterie heeft nu een stukje DNA-fragment
○ 3 ⇒ shotgun-sequencing =
willekeurig een bacterie nemen en
het DNA sequeneren + dit herhalen
tot volledig genoom is bedekt
■ Moeilijk omdat humane
genoom veel repetitieve
sequenties heeft
○ 3 ⇒ hierarchical
shotgun-sequencing = eerst een
framework map maken met
fragmenten die overlappen en dan
verder gaan ⇒ biedt oplossing voor
repetitieve sequenties (zie
afbeelding voor begrijpen overlap)
● Hoe framework map maken?
○ Adhv genetische kaarten
■ Gebaseerd op polymorfe genetische merkers en wordt gemeten in cM
1
, ■ Hoe afstand bepalen tussen deze polymorfismen? ⇒ kijken naar
meiose met homologe recombinatie
● Staan deze dichtbij elkaar ⇒ minder waarschijnlijker dat er een
homologe recombinatie heeft plaatsgevonden tussen de 2
● Staan deze verder uit elkaar ⇒ waarschijnlijker dat er een
homologe recombinatie heeft plaatsgevonden tussen de 2
● Hieruit kunnen we dus de afstand tussen bepalen in cM, bv. 1
cM betekent 1% kans op recombinatie
○ Adhv fysische kaarten
■ Gebaseerd op STS-merkers (sequence tagged sites) = sequenties met
een unieke plaats in het genoom, vaak niet polymorf, meestal buiten
genen maar sommigen ook binnen waardoor deze tot expressie
komen = ETS-merkers (expressed sequence tags sites)
In kaart brengen via screening via hybride cellen
Humane cel met hamster cel fusioneren ⇒ uit deze cel gaan at random
aantal soorten chromosomen verloren en verkrijg je een stabiele cellijn
met een aantal chromosomen. Bepalen welke chromosomen er
aanwezig zijn in de cel en hiervan DNA extraheren ⇒ van DNA PCR
uitvoeren en nagaan of STS aanwezig zijn of niet, bv. heeft STS voor van
chromosoom 3 maar niet voor chromosoom 1
2
genes and genomes
Genome structure analysis and genome projects (adhv Sanger)
Hier bespreken we hoe men heel het humane genoom heeft achterhaald met de technieken
die men toen had.
● Genoom sequeneren = rekening houden met verschillende soorten DNA
○ MtDNA ⇒ in cytoplasma, slechts 1 type en klein = makkelijk
○ Nucleair DNA ⇒ in celkern, verschillende chromosomen en groot = complex
■ Moet verknipt worden in kleine stukjes om mee te werken, maar
verliezen zo de volgorde waarin deze zaten ⇒ oplossing: overlap
creëren tussen fragmenten
● 1 Overlap maken: DNA uit bloedcellen ⇒ restrictie-endonuclease herkent een
knipplaats en knipt + partiële digestie doen = endonucleasen in een lage
concentratie toevoegen en deze maar een korte reactie tijd geven ⇒ er wordt veel
minder geknipt en er wordt overlap gecreëerd ⇒ deze stukjes worden in een vector
gestoken en in een bacterie opgegroeid (zie vorig hoofdstuk)
● 2 Elke bacterie heeft nu een stukje DNA-fragment
○ 3 ⇒ shotgun-sequencing =
willekeurig een bacterie nemen en
het DNA sequeneren + dit herhalen
tot volledig genoom is bedekt
■ Moeilijk omdat humane
genoom veel repetitieve
sequenties heeft
○ 3 ⇒ hierarchical
shotgun-sequencing = eerst een
framework map maken met
fragmenten die overlappen en dan
verder gaan ⇒ biedt oplossing voor
repetitieve sequenties (zie
afbeelding voor begrijpen overlap)
● Hoe framework map maken?
○ Adhv genetische kaarten
■ Gebaseerd op polymorfe genetische merkers en wordt gemeten in cM
1
, ■ Hoe afstand bepalen tussen deze polymorfismen? ⇒ kijken naar
meiose met homologe recombinatie
● Staan deze dichtbij elkaar ⇒ minder waarschijnlijker dat er een
homologe recombinatie heeft plaatsgevonden tussen de 2
● Staan deze verder uit elkaar ⇒ waarschijnlijker dat er een
homologe recombinatie heeft plaatsgevonden tussen de 2
● Hieruit kunnen we dus de afstand tussen bepalen in cM, bv. 1
cM betekent 1% kans op recombinatie
○ Adhv fysische kaarten
■ Gebaseerd op STS-merkers (sequence tagged sites) = sequenties met
een unieke plaats in het genoom, vaak niet polymorf, meestal buiten
genen maar sommigen ook binnen waardoor deze tot expressie
komen = ETS-merkers (expressed sequence tags sites)
In kaart brengen via screening via hybride cellen
Humane cel met hamster cel fusioneren ⇒ uit deze cel gaan at random
aantal soorten chromosomen verloren en verkrijg je een stabiele cellijn
met een aantal chromosomen. Bepalen welke chromosomen er
aanwezig zijn in de cel en hiervan DNA extraheren ⇒ van DNA PCR
uitvoeren en nagaan of STS aanwezig zijn of niet, bv. heeft STS voor van
chromosoom 3 maar niet voor chromosoom 1
2
