MGOT Hoorcolleges Deeltoets 1
Hoorcollege 2, Bacterial Genetic Exchange
Genetische elementen
- Chromosoom (circulair in prokaryoten, lineair in eukaryoten).
- Plasmiden (klein circulair DNA in prokaryoten).
- Virale genomen (DNA/RNA, geïntegreerd of vrij in cel).
- Transposons (mobiele genetische DNA elementen).
- Organellen (mitochondriën/chloroplast in eukaryoten).
Prokaryoot vs. Eukaryoot
Prokaryoten hebben geen kern, kan tegelijk transcriptie/translatie plaatsvinden.
- 1 plek waar replicatie plaatsvindt (oriC), terminatie zone waar replicatie vorken bij elkaar
komen.
- Meerdere replicaties per cel, replicatie 10:1 (DNA polymerase werkt sneller dan RNA
polymerase. Hierdoor gen oriëntatie zelfde kant als replicatievork.
- Nucleoid, vindt replicatie en expressie plaats.
Eukaryoten hebben intronen die in de kern eruit gehaald moeten worden. Translatie vindt buiten de
kern plaats.
- Meerdere plekken waar replicatie plaatsvindt op het chromosoom.
- 1 replicatie per cel.
- Chromatine
Operon: prokaryoot
Genen zijn georganiseerd in operons. 1 promotor voor meerdere genen. Op promotor binden
transcriptie factoren. Op operator bindt de repressor, zorgt ervoor dat als er glucose aanwezig is dat
er geen lactose wordt gebruikt (lac-operon).
Plasmieden
Extra-chromosomaal DNA in bacteriën.
Meestal circulair/soms lineair.
Bevatten meestal niet essentiële genen, bevatten eigenschappen die gunstig zijn om te
overleven. (resistentie tegen antibiotica, symbiose, pathogeniteit).
Vergroot aanpassingsvermogen van bacteriën.
Eigenschappen: Replicatie onafhankelijk van het chromosoom met een eigen ori waar de eiwitten
zitten eiwitten en functie nodig voor initiatie. Op de ori zitten 2 RNA genen en een eiwit. ie zorgen er
samen voor dat initiatie van replicatie gereguleerd wordt. Bij voldoende plasmide wordt er RNA 1
geproduceerd: anti-sense van RNA II, als die binden dan functioneert RNA II niet meer. Er is dus
remming door RNA I.
Ori: host range, copy number en compatibiliteit.
Copy number
Single copy: replicatie lijkt op die van chromosoom, 1 replicatie per cyclus. Geconctroleerde
segregatie over dochtercellen.
Multiple copy: meerdere replicaties per celcyclus, segregatie verloopt random. Meestal
kleine plasmides. Dit helpt om plasmide in populatie te houden.
Plasmiede partitionering
Selecteren op het behouden van het plasmide. Het plasmide maakt killer & tegengif (antidode). Als
cel plasmide verliest dan gaat de bacterie dood. Dit is een selectie op behoud van plasmide. Bij single
copy gaat die door segregatie via par genen (lijkt op centromeer).
DNA coiling
, DNA heel goed verpakken door DNA coiling. Extra spanning in DNA door een enkelstrengs-breuk te
maken, die een paar keer draaien en ligeren. Topo-isomerase wordt gebruikt om DNA uit elkaar te
halen met een dubbelstrengs-breuk.
DNA gelelektroforese
DNA is negatief geladen. Agarose vormt een netwerk waar
kleine fragmenten snel gaan en grote fragmenten langzaam
migreren. Kleuring met Ethidium Bromide (UV belichting).
Afhankelijk van het percentage agarose kun je beter grote of
kleine deeltjes scheiden. Markers gebruiken om de afstand te
meten en grootte bepalen.
Plasmide DNA is supercoiled, die is heel klein en zal snel door
de gel migreren. Als je DNA kapot is (Nicked), dan is het open
en zal het langzaam door de gel migreren. EtBr beïnvloed
mobiliteit, dus alvast in gel stoppen.
Mechanisme van genetic exchange
Conjugatie: Overdracht van DNA tussen 2 bacteriën via een conjugatiebuis (F-pilus).
oriT is plaats waar transfer start, traA codeert voor pilin subunit. Als een bacterie al een F
plasmide heeft zal hij niet binden aan de pilus. Er wordt enkel strengs DNA overgebracht.
F plasmide kan in genoom intergreren episoom. Hele genomen kunnen van F episoom
getransferred worden.
Transductie: Overdracht met een faag. Kan lineair enkelstrengs lambna DNA injecteren. In de
bacterie wordt het weer circulair. Hierna:
Lysogene cyclus: geïntegreerd in het genoom. Recombinatie door intergrase.
Lytische cyclus: Cel lysis laten nieuwe virussen vrij na replicatie van lambna DNA.
Transformatie: DNA opnemen uit de omgeving door competente bacteriën. Receptoren op
buitenmembraan herkennen DNA, enkele streng wordt naar binnen gebracht in het
genoom of weer ds gemaakt.
DNA transformatie methoden
a) CaCl2, Ca bindt DNA en membraan helpt membraan permeabeler te maken bij hitte
shock.
b) Elektroporatie, door ontlading ontstaan er poriën in DNA.
c) Particle bombardment, DNA coaten op kogeltjes.
IS element en Transposons:
Hoorcollege 2, Bacterial Genetic Exchange
Genetische elementen
- Chromosoom (circulair in prokaryoten, lineair in eukaryoten).
- Plasmiden (klein circulair DNA in prokaryoten).
- Virale genomen (DNA/RNA, geïntegreerd of vrij in cel).
- Transposons (mobiele genetische DNA elementen).
- Organellen (mitochondriën/chloroplast in eukaryoten).
Prokaryoot vs. Eukaryoot
Prokaryoten hebben geen kern, kan tegelijk transcriptie/translatie plaatsvinden.
- 1 plek waar replicatie plaatsvindt (oriC), terminatie zone waar replicatie vorken bij elkaar
komen.
- Meerdere replicaties per cel, replicatie 10:1 (DNA polymerase werkt sneller dan RNA
polymerase. Hierdoor gen oriëntatie zelfde kant als replicatievork.
- Nucleoid, vindt replicatie en expressie plaats.
Eukaryoten hebben intronen die in de kern eruit gehaald moeten worden. Translatie vindt buiten de
kern plaats.
- Meerdere plekken waar replicatie plaatsvindt op het chromosoom.
- 1 replicatie per cel.
- Chromatine
Operon: prokaryoot
Genen zijn georganiseerd in operons. 1 promotor voor meerdere genen. Op promotor binden
transcriptie factoren. Op operator bindt de repressor, zorgt ervoor dat als er glucose aanwezig is dat
er geen lactose wordt gebruikt (lac-operon).
Plasmieden
Extra-chromosomaal DNA in bacteriën.
Meestal circulair/soms lineair.
Bevatten meestal niet essentiële genen, bevatten eigenschappen die gunstig zijn om te
overleven. (resistentie tegen antibiotica, symbiose, pathogeniteit).
Vergroot aanpassingsvermogen van bacteriën.
Eigenschappen: Replicatie onafhankelijk van het chromosoom met een eigen ori waar de eiwitten
zitten eiwitten en functie nodig voor initiatie. Op de ori zitten 2 RNA genen en een eiwit. ie zorgen er
samen voor dat initiatie van replicatie gereguleerd wordt. Bij voldoende plasmide wordt er RNA 1
geproduceerd: anti-sense van RNA II, als die binden dan functioneert RNA II niet meer. Er is dus
remming door RNA I.
Ori: host range, copy number en compatibiliteit.
Copy number
Single copy: replicatie lijkt op die van chromosoom, 1 replicatie per cyclus. Geconctroleerde
segregatie over dochtercellen.
Multiple copy: meerdere replicaties per celcyclus, segregatie verloopt random. Meestal
kleine plasmides. Dit helpt om plasmide in populatie te houden.
Plasmiede partitionering
Selecteren op het behouden van het plasmide. Het plasmide maakt killer & tegengif (antidode). Als
cel plasmide verliest dan gaat de bacterie dood. Dit is een selectie op behoud van plasmide. Bij single
copy gaat die door segregatie via par genen (lijkt op centromeer).
DNA coiling
, DNA heel goed verpakken door DNA coiling. Extra spanning in DNA door een enkelstrengs-breuk te
maken, die een paar keer draaien en ligeren. Topo-isomerase wordt gebruikt om DNA uit elkaar te
halen met een dubbelstrengs-breuk.
DNA gelelektroforese
DNA is negatief geladen. Agarose vormt een netwerk waar
kleine fragmenten snel gaan en grote fragmenten langzaam
migreren. Kleuring met Ethidium Bromide (UV belichting).
Afhankelijk van het percentage agarose kun je beter grote of
kleine deeltjes scheiden. Markers gebruiken om de afstand te
meten en grootte bepalen.
Plasmide DNA is supercoiled, die is heel klein en zal snel door
de gel migreren. Als je DNA kapot is (Nicked), dan is het open
en zal het langzaam door de gel migreren. EtBr beïnvloed
mobiliteit, dus alvast in gel stoppen.
Mechanisme van genetic exchange
Conjugatie: Overdracht van DNA tussen 2 bacteriën via een conjugatiebuis (F-pilus).
oriT is plaats waar transfer start, traA codeert voor pilin subunit. Als een bacterie al een F
plasmide heeft zal hij niet binden aan de pilus. Er wordt enkel strengs DNA overgebracht.
F plasmide kan in genoom intergreren episoom. Hele genomen kunnen van F episoom
getransferred worden.
Transductie: Overdracht met een faag. Kan lineair enkelstrengs lambna DNA injecteren. In de
bacterie wordt het weer circulair. Hierna:
Lysogene cyclus: geïntegreerd in het genoom. Recombinatie door intergrase.
Lytische cyclus: Cel lysis laten nieuwe virussen vrij na replicatie van lambna DNA.
Transformatie: DNA opnemen uit de omgeving door competente bacteriën. Receptoren op
buitenmembraan herkennen DNA, enkele streng wordt naar binnen gebracht in het
genoom of weer ds gemaakt.
DNA transformatie methoden
a) CaCl2, Ca bindt DNA en membraan helpt membraan permeabeler te maken bij hitte
shock.
b) Elektroporatie, door ontlading ontstaan er poriën in DNA.
c) Particle bombardment, DNA coaten op kogeltjes.
IS element en Transposons:
