ALLE EXAMENVRAGEN ALGEMENE EN MOLECULAIRE GENETICA
HOOFDVRAGEN
1. Hoe kan een ziekteveroorzakend gen geïdentificeerd worden?
Door functionele of positionele clonering. Bij functionele clonering wordt op basis van de
klinische symptomen bekeken welke eiwitten niet meer functioneren om zo het gen te
identificeren. Dit is maar bij enkele ziektes effectief. Bij positionele clonering wordt eerst
bepaald op welk genoom het zieke gen ligt en vervolgens wordt dit gen geïdentificeerd uit
de kandidaatregio. Dit werkt vaker succesvol. Cosegregatie wordt gebruikt, wanneer andere
kenmerken samen overerven betekend dat het ziektegen in de buurt van dat kenmerk ligt.
Bij positionele clonering kunnen verschillende DNA-polymorfismen worden gebruikt;
restktiefragment lengte polymorfismen (RFLP); Variabel number of tandem repeats (VNTR);
microsatellieten.
2. Bespreek karyotype en wat je er voor afwijkingen mee kan vinden.
Karyotypering geeft een voorstelling van het aantal chromosomen en hun structuur. Cellen
worden gekweekt, en aan de delende cellen wordt colchicine toegevoegd zodat deze in de
metafase blijven (hier zijn de chromosomen het best zichtbaar). De cellen gaan zwellen en
worden gespreid over een dekglaasje en na kleuring en fotografische verwerking kan je het
karyotype krijgen. De chromosomen worden geordend volgens grootte. Het chromosoom
wordt door een centromeer gesplitst in een lange tak en een korte tak. Op het karyotype
kunnen verschillende afwijkingen aan de chromosomen gevonden worden. Wanneer er
chromosomen missen, of te veel zijn. Diploïd, monoploïd of polyploïd. Monosomie of
polysomie.
3. Beschrijf het verband tussen malaria en sikkelcelanemie.
Negatieve selectie. De rode bloedcellen in de mens hebben een afwijkende vorm bij
sikkelcelanemie waardoor ze minder goed zuurstof kunnen opnemen. Mensen met deze
afwijking komen vaak vroeg te overlijden en hebben hierdoor nog geen kans gehad om zich
voort te planten en dus zal de afwijking uitsterven. Wanneer echter er veel malaria
voorkomt in een gebied zie je meer mensen met het ‘foute’ sikkelcelgen. De parasiet die
malaria veroorzaakt heeft namelijk geen invloed op de mensen met sikkelcelanemie.
Hierdoor blijft het gen bestaan.
4. Waarom was de tuinerwt een goede keus van Mendel?
De tuinerwt krijgt veel nakomelingen met duidelijke kenmerken (kleur, grootte, vorm en
dergelijke) die makkelijk te kruisen zijn. De tuinerwt heeft dit alle drie.
5. Bespreek anticipatie en het achterliggende moleculaire mechanisme.
Anticipatie is wanneer een erfelijke aandoening pas tot uiting komt op een latere leeftijd. Dit
komt door repeatverlenging. Hierdoor ontstaan ziektes door het verlengen van een korte
herhalingssequentie die zich in het vertaalde of onvertaalde gebied van een gen bevindt. Bij
een bepaald aantal herhalingen is een individu dan aangetast. Het mRNA kan door de
verlenging niet uit de nucleus geraken en dus ook geen werkend eiwit vormen.
1
, 6. Wat zijn de andere methodes voor sequentiebepaling van DNA naast de
Sangersequencing?
Sangersequencing is de next-next generation sequencing. Hier zijn enkele voorlopers aan
vooraf gegaan; Southern blotting; waarbij gelelectroforese zorgt voor de verdeling op
grootte. Hybridisatie; is eigenlijk gewoon southern blotting waarbij er vooraf gemerkt wordt
met radioactieve of fluorescente groepen. Dideoxysequencing, microarray analyse en PCR
(polymerase chain reaction).
7. Bespreek het verband tussen recombinatiefrequentie en genetische afstand.
Door recombinatie is het mogelijk om andere combinaties van gekoppelde genen te krijgen.
Dit is het gevolg van crossovers tussen twee homologe genen tijdens de profase. Deze deling
vindt plaats op de plek waar een chiasma gevormd is. Crossovers komen vaker voor bij
genen die verder van elkaar gelegen zijn. Het aantal recombinanten is een maat voor de
genetische afstand tussen de twee genen. Recombinatiefrequentie kan berekend worden als
de verhouding van het aantal recombinanten op het totaalaantal nakomelingen. Kenmerken
die recombineren in minder dan 50% van de gevallen zijn gekoppeld. De afstand wordt
uitgedrukt in centiMorgan, waarbij 1 cM een recombinatiefrequentie van 1% uitdrukt.
8. Bespreek mitochondriële overerving.
Mitochondriën maken ATP en hebben hun eigen circulair DNA. Dit wordt alleen via de
moeder doorgegeven omdat mannen hun mitochondrieel DNA niet kunnen doorgeven
doordat spermacellen slechts enkele mitochondriën bezitten die niet in de eicel kunnen
komen. Tussen verschillende aangetaste familieleden kan een sterke variatie in de ernst van
de ziekte worden gezien. Dit komt omdat normaal en mutant DNA ook samen kunnen
voorkomen door heteroplasmie.
9. Bespreek de methodologie van positionele clonering.
Er wordt bepaald op welk genoom het ziektegen ligt en vervolgens wordt dit gen
geïdentificeerd uit de kandidaatregio. Dit wordt gebruikt voor identificatie van een
ziektegen.
10. Bespreek het proces van translatie.
MRNA’s moeten eerst naar het cytosol verplaatst worden. Hiervoor moeten een paar
modificaties gebeuren die worden gedaan door RNA-processing eiwitten die op het
gefosforyleerde staartgedeelte van het RNA-polymerase worden gebonden. De modificaties
die gebeuren zijn RNA-capping; een gemodificeerde Guanine met op de 7e C een
methylgroep wordt aangebracht op het 5’ uiteinde. Dit gebeurt in 3 stappen. En
Polyadenylatie; aan het 3’ uiteinde wordt enzymatisch een knipplaats geïnduceerd om
vervolgens een keten van Adenine nucleotiden in te bouwen: de poly-A-staart.
Deze modificaties gebeuren om degeneratie te voorkomen en transport te garanderen.
Hierna vind splicing plaats. Coderende exonen worden onderbroken door niet coderende
introns. Deze splitsing wordt uitgevoerd door een spliceosoom. Door dit mechanisme is
alternatieve splicing mogelijk waardoor verschillende eiwitten uit hetzelfde gen gemaakt
kunnen worden.
2
HOOFDVRAGEN
1. Hoe kan een ziekteveroorzakend gen geïdentificeerd worden?
Door functionele of positionele clonering. Bij functionele clonering wordt op basis van de
klinische symptomen bekeken welke eiwitten niet meer functioneren om zo het gen te
identificeren. Dit is maar bij enkele ziektes effectief. Bij positionele clonering wordt eerst
bepaald op welk genoom het zieke gen ligt en vervolgens wordt dit gen geïdentificeerd uit
de kandidaatregio. Dit werkt vaker succesvol. Cosegregatie wordt gebruikt, wanneer andere
kenmerken samen overerven betekend dat het ziektegen in de buurt van dat kenmerk ligt.
Bij positionele clonering kunnen verschillende DNA-polymorfismen worden gebruikt;
restktiefragment lengte polymorfismen (RFLP); Variabel number of tandem repeats (VNTR);
microsatellieten.
2. Bespreek karyotype en wat je er voor afwijkingen mee kan vinden.
Karyotypering geeft een voorstelling van het aantal chromosomen en hun structuur. Cellen
worden gekweekt, en aan de delende cellen wordt colchicine toegevoegd zodat deze in de
metafase blijven (hier zijn de chromosomen het best zichtbaar). De cellen gaan zwellen en
worden gespreid over een dekglaasje en na kleuring en fotografische verwerking kan je het
karyotype krijgen. De chromosomen worden geordend volgens grootte. Het chromosoom
wordt door een centromeer gesplitst in een lange tak en een korte tak. Op het karyotype
kunnen verschillende afwijkingen aan de chromosomen gevonden worden. Wanneer er
chromosomen missen, of te veel zijn. Diploïd, monoploïd of polyploïd. Monosomie of
polysomie.
3. Beschrijf het verband tussen malaria en sikkelcelanemie.
Negatieve selectie. De rode bloedcellen in de mens hebben een afwijkende vorm bij
sikkelcelanemie waardoor ze minder goed zuurstof kunnen opnemen. Mensen met deze
afwijking komen vaak vroeg te overlijden en hebben hierdoor nog geen kans gehad om zich
voort te planten en dus zal de afwijking uitsterven. Wanneer echter er veel malaria
voorkomt in een gebied zie je meer mensen met het ‘foute’ sikkelcelgen. De parasiet die
malaria veroorzaakt heeft namelijk geen invloed op de mensen met sikkelcelanemie.
Hierdoor blijft het gen bestaan.
4. Waarom was de tuinerwt een goede keus van Mendel?
De tuinerwt krijgt veel nakomelingen met duidelijke kenmerken (kleur, grootte, vorm en
dergelijke) die makkelijk te kruisen zijn. De tuinerwt heeft dit alle drie.
5. Bespreek anticipatie en het achterliggende moleculaire mechanisme.
Anticipatie is wanneer een erfelijke aandoening pas tot uiting komt op een latere leeftijd. Dit
komt door repeatverlenging. Hierdoor ontstaan ziektes door het verlengen van een korte
herhalingssequentie die zich in het vertaalde of onvertaalde gebied van een gen bevindt. Bij
een bepaald aantal herhalingen is een individu dan aangetast. Het mRNA kan door de
verlenging niet uit de nucleus geraken en dus ook geen werkend eiwit vormen.
1
, 6. Wat zijn de andere methodes voor sequentiebepaling van DNA naast de
Sangersequencing?
Sangersequencing is de next-next generation sequencing. Hier zijn enkele voorlopers aan
vooraf gegaan; Southern blotting; waarbij gelelectroforese zorgt voor de verdeling op
grootte. Hybridisatie; is eigenlijk gewoon southern blotting waarbij er vooraf gemerkt wordt
met radioactieve of fluorescente groepen. Dideoxysequencing, microarray analyse en PCR
(polymerase chain reaction).
7. Bespreek het verband tussen recombinatiefrequentie en genetische afstand.
Door recombinatie is het mogelijk om andere combinaties van gekoppelde genen te krijgen.
Dit is het gevolg van crossovers tussen twee homologe genen tijdens de profase. Deze deling
vindt plaats op de plek waar een chiasma gevormd is. Crossovers komen vaker voor bij
genen die verder van elkaar gelegen zijn. Het aantal recombinanten is een maat voor de
genetische afstand tussen de twee genen. Recombinatiefrequentie kan berekend worden als
de verhouding van het aantal recombinanten op het totaalaantal nakomelingen. Kenmerken
die recombineren in minder dan 50% van de gevallen zijn gekoppeld. De afstand wordt
uitgedrukt in centiMorgan, waarbij 1 cM een recombinatiefrequentie van 1% uitdrukt.
8. Bespreek mitochondriële overerving.
Mitochondriën maken ATP en hebben hun eigen circulair DNA. Dit wordt alleen via de
moeder doorgegeven omdat mannen hun mitochondrieel DNA niet kunnen doorgeven
doordat spermacellen slechts enkele mitochondriën bezitten die niet in de eicel kunnen
komen. Tussen verschillende aangetaste familieleden kan een sterke variatie in de ernst van
de ziekte worden gezien. Dit komt omdat normaal en mutant DNA ook samen kunnen
voorkomen door heteroplasmie.
9. Bespreek de methodologie van positionele clonering.
Er wordt bepaald op welk genoom het ziektegen ligt en vervolgens wordt dit gen
geïdentificeerd uit de kandidaatregio. Dit wordt gebruikt voor identificatie van een
ziektegen.
10. Bespreek het proces van translatie.
MRNA’s moeten eerst naar het cytosol verplaatst worden. Hiervoor moeten een paar
modificaties gebeuren die worden gedaan door RNA-processing eiwitten die op het
gefosforyleerde staartgedeelte van het RNA-polymerase worden gebonden. De modificaties
die gebeuren zijn RNA-capping; een gemodificeerde Guanine met op de 7e C een
methylgroep wordt aangebracht op het 5’ uiteinde. Dit gebeurt in 3 stappen. En
Polyadenylatie; aan het 3’ uiteinde wordt enzymatisch een knipplaats geïnduceerd om
vervolgens een keten van Adenine nucleotiden in te bouwen: de poly-A-staart.
Deze modificaties gebeuren om degeneratie te voorkomen en transport te garanderen.
Hierna vind splicing plaats. Coderende exonen worden onderbroken door niet coderende
introns. Deze splitsing wordt uitgevoerd door een spliceosoom. Door dit mechanisme is
alternatieve splicing mogelijk waardoor verschillende eiwitten uit hetzelfde gen gemaakt
kunnen worden.
2
