1VRK6: Genetica, voortplanting en embryologie – Module 3
Genetica: niet chromosomale overerving
Mitochondriale overerving Ø Bepaalde eigenschappen uitsluitend van moeder overgeërfd
Ø Betekent niet: bij mitochondriale DNA-afwijking automatisch aangetast (hangt af van
hoeveelheid mitochondriaal DNA dat afwijking draagt)
Ø Elke mitochondriale DNA-ring bevat 37 genen (steeds dezelfde)
- Homoplasmie: alle circulaire DNA-moleculen in 1 cel identiek
- Heteroplasmie: niet alle circulaire DNA-moleculen in 1 cel identiek
= belang bij al dan niet tot uitdrukking komen overgeërfde mitochondriale aandoeningen
Ø Elke cel: bevat 100-1000+ mitochondriën (bevatten elk mitochondriale DNA-moleculen)
Ø Als alle mitochondriën in 1 cel hetzelfde DNA bevatten à andere situatie dan als er
mengeling is van normaal en gemuteerd mtDNA
Ø Percentage aanwezig mutant mtDNA bepaalt mate expressie van aandoening
Ø Problemen mtDNA à moeilijk diagnosticeren
Ø Mitochondriale afwijkingen: basis multisysteemaandoeningen à tasten bv. spierstelsel en
zenuwstelsel aan
Multifactoriële erfelijkheid = Verschillende elementen aan basis van eigenschap/aandoening
Ø afhankelijk samenwerking tussen verschillende genen en externe factoren
Ø Ziekte genetisch à getriggerd door omgevingsfactoren
Ø Normale multifactoriële kenmerken: lichaamsgestalte, intelligentie
Ø Bv. spina bifida (open ruggetje), lip- en verhemeltespleet
Polygenie = Meerdere genen gelegen op verschillende loci op eenzelfde/verschillende chromosomen maar
samen invloed uitoefenen op verschijnen bepaald kenmerk
Ø Soorten
- Cumulatieve polygenie (= additieve polygenie)
® Zichtbaar effect: verschillende genen dicht bij elkaar voegen
® Gauss curve onder bevolking
® Bv. huidskleur, lichaamslengte
- Drempelpolygenie
® Zichtbaar effect: manifesteert wanneer bepaalde hoeveelheid genen aanwezig is
® Bv. spina bifida anencefalie, pylorusstenose, klompvoet,…
Penetrantie VS expressiviteit Ø Penetratie
- Volledige penetratie: bij bepaalde genencombinatie altijd kenmerken te zien (bv.
diabetes insipidus)
- Beperkte penetratie: bij bepaalde genencombinatie soms kenmerken te zien
Ø Expressiviteit
- Mate/periode tot uiting komen varieert
- Constante en variabele expressiviteit (bv. allergie,…)
Epistase, hypostase Ø Epistase
- 2 genen die niet op dezelfde locus gelegen, en toch eenzelfde eigenschap beïnvloeden
en één ander kan onderdrukken
- Bv. albinisme
Ø Hypostase
- 2 genen die niet op dezelfde locus gelegen, en toch eenzelfde eigenschap beïnvloeden
en één wordt onderdrukt
- Bv. roodharigheid
1
,1VRK6: Genetica, voortplanting en embryologie – Module 3
Genetica: mutaties
Mutatie = plotse wijziging van DNA
Ø Soorten mutaties
- Gen mutatie: verandering blijft beperkt tot 1 gen
- Chromosoommutatie: verandering van stuk chromosoom = vele genen
- Genoommutaties: aantal chromosomen veranderd
Genmutaties = wijziging in volgorde nucleotiden/basen waaruit bepaald gen is samengesteld
Ø Afhankelijk van soort fout à 4 soorten genmutaties
- Puntmutatie: 1 van basen (A,C,G,T) vervangen door andere
- Insertie: 1 of meerdere basenparen werden toegevoegd
- Deletie: 1 of enkele basenparen verloren gegaan
- Inversie: stuk streng losgekomen en op zelfde plaats ingeplakt in omgekeerde volgorde
Ø Effecten
- Stille mutatie: verandering in basenvolgorde heeft geen effect op vorming eiwitten
- Missense-mutatie: verandering in samenstelling van eiwit (enkele AZ door ander
vervangen)
- Nonsensmutatie: gewoon codon vervangen door stopcodon (gevolg: ingekort eiwit
ontstaat dat niet in staat is om functie van oorspronkelijke eiwit over te nemen)
- Frameshift-mutatie: door deletie/insertie keurige indelingen in codons/tripletten
verloren gegaan
Ø Gevolgen voor individu:
- Geen effect à door kleine deleties op korte arm x-chromosoom geen dystrofiene
aangemaakt (bv. idiosuncrasie)
- Ernstig effect à door mutatie ontstaat overgevoeligheid voor bepaalde stof
Chromosoommutatie = niet aantal maar vorm van 1/meerdere chromosomen is gewijzigd
Ø Isochromosomen: verkeerde deling van chromosoom
- Bij mitose of 2de deling meiose à ipv normale overlangse deling, met vorming 2
gelijke dochterchromosomen, kan moederschromosomen in dwarse richting doorbreken
thv centromeer
Ø Deleties: stukje chromosoom afgebroken en verloren gegaan
Ø Translocatie: stuk DNA losgekomen van oorspronkelijk chromosoom en is vastgehecht op
een ander niet homoloog chromosoom
- = plaatsverandering
- Eenvoudige/reciproque translocatie
- Robertsoniaanse translocatie: eerst dwarse splitsing à met verschil dat er nu dwarse
splitsing is in tegelijk 2 niet homologe chromosomen, vervolgns groeien 2 lange en 2
korte armen van verkeerd gesplitste chromosomen aan elkaar
Genoommutatie Ø Soorten genoommutaties
- Polyploïdie: mutatie geeft veelvoud van normaal aantal chromosomen (bv. 3n 69
chromosomen)
- Aneuploïdie: mutatie geeft veelvoud van haploïde aantal (2n + 1, 2n - 2enz)
- Trisomie: 1 bepaald chromosoom komt 3x voor (trisomie 21 = downsyndroom)
- Monosomie: 1 bepaald chromosoom komt 1x voor (XO ipv XX/XY)
Ø Ontstaan mechanisme van trisomie en monosomie
- Mislukte paring/asynapsis
- Non-disjunctie
- Chromosoom verlies tijdens anafase
Ø Mozaïeken: organisme opgebouwd uit cellen met verschillende chromosoom samenstelling
(oorzaak: meestal non-disjunctie tijdens mitotische deling)
2
,1VRK6: Genetica, voortplanting en embryologie – Module 3
Genetica: Celstructuren en functie
Celkern = grootste meest opvallende structuur in cel
Ø Alle informatie opgeslagen
Ø Bepaalt structuur van cel en functies die deze kan verrichten
RNA en DNA Ø RNA: stof in cel die helpt bij maken eiwitten
- RNA à kopie stukje DNA
- Brengt informatie van DNA naar plek waar eiwitten worden gemaakt
- Eiwitten nodig voor groei/werking cel
Ø DNA: erfelijk materiaal cel
- 2 lange strengen van nucleotiden
- Dubbele helix
- 4 bases verbonden met waterstofbruggen
- Thymine (T), adenine (A), guanine (G), cytosine (C)
Eiwitsynthese Ø Verband tussen DNA en erfelijke kenmerken
Ø DNA à (transcriptie locatie: kern) à m-RNA à translatie locatie: cytosol à eiwit
Verschil structuur kern in Ø Kern in rust
rust en kern bij celdeling - DNA los en dun verspreid als chromatine
- Kernmembraan aanwezig
- Kernlichaampje zichtbaar
Ø Kern in celdeling
- DNA opgerold tot chromosomen
- Kernmembraan verdwijnt
- Kernlichaampje verdwijnt
Mitose = proces waarbij 1 cel deelt in 2 identieke dochtercellen
Ø Belang: groei, herstel beschadigde cellen, vervangen oude/dode cellen
Celdifferentiatie = proces waarbij cellen specialiseren en specifieke functie krijgen
Ø Belang: verschillende soorten cellen mogelijk maken, vormen weefsels/organen
Geslachtsdeling VS gewone Ø Gewone deling (mitose)
deling - 1 cel à 2 identieke cellen
- Aantal chromosomen blijft hetzelfde
- Groei en herstel lichaam
Ø Geslachtsdeling (meiose)
- 1 cel à 4 verschillende geslachtscellen
- Aantal chromosomen gehalveerd
- Voortplanting (zaad- en eicellen)
Mitose VS meiose Ø Verschil
- Mitose: 1-deling, 2 identieke dochtercellen, chromosomen aantal blijft gelijk
- Meiose: 2-delingen, 4 verschillende geslachtscellen, chromosomen aantal gehalveerd
Ø Gelijkenis
- Beide vormen celdeling
- DNA 1ste gekopieerd
- Ontstaan nieuwe cellen
3
, 1VRK6: Genetica, voortplanting en embryologie – Module 3
Genetica: voortplantingsstelsel
Spermatogenese Ø Bestaat uit 3 stappen
- Spermatogonia
- Spermatocyten
- Spermiogenese
Spermatogonia Ø Begint met mitotische delingen van stamcellen
Spermatocyten Ø Cellen die via meiose haploïde spermatiden produceren
Spermiogenese Ø Laatste stadium spermatogenese waarin spermatiden rijpen tot beweeglijke spermacellen
(spermatozoa)
Secundaire spermatocyt Ø Cel die ontstaat uit meiose 1 van spermatocyt tijdens spermatogenese
Spermatiden Ø Haploïde cellen die ontstaan uit meiose 2 van spermatocyten tijdens spermatogenese
Spermacel Ø Beweeglijke mannelijke cel die DNA naar eicel brengt
Acrosoom Ø Kop zaadcel
Ø Bevat enzymen
Ø Harde buitenlaag van eicel afbreken
Oögenese Ø Proces waarbij vrouwelijke oöcyt wordt gevormd
Oögonia Ø Voorlopers eicellen in vrouwelijke gonaden (eierstokken)
Ø Ontstaan tijdens embryonale ontwikkeling
Poollichaampje Ø Klein cellichaampje dat ontstaat tijdens meiose van eicel
Ø Functie: verwijdert overtollig chromosomen
Primaire/secundaire oöcyt Ø Primaire oöcyt
- Onrijpe vrouwelijke eicel in eierstok
- Ontstaat uit oögonium en meiose 1 start (stopt in profase)
Ø Secundaire oöcyt
- Onrijpe haploïde eicel
- Ontstaat uit primaire oöcyt na 1ste meiotische deling tijdens oögenese
Zona pellucida Ø Beschermlaag rond eicel à maakt bevruchting mogelijk
4
Genetica: niet chromosomale overerving
Mitochondriale overerving Ø Bepaalde eigenschappen uitsluitend van moeder overgeërfd
Ø Betekent niet: bij mitochondriale DNA-afwijking automatisch aangetast (hangt af van
hoeveelheid mitochondriaal DNA dat afwijking draagt)
Ø Elke mitochondriale DNA-ring bevat 37 genen (steeds dezelfde)
- Homoplasmie: alle circulaire DNA-moleculen in 1 cel identiek
- Heteroplasmie: niet alle circulaire DNA-moleculen in 1 cel identiek
= belang bij al dan niet tot uitdrukking komen overgeërfde mitochondriale aandoeningen
Ø Elke cel: bevat 100-1000+ mitochondriën (bevatten elk mitochondriale DNA-moleculen)
Ø Als alle mitochondriën in 1 cel hetzelfde DNA bevatten à andere situatie dan als er
mengeling is van normaal en gemuteerd mtDNA
Ø Percentage aanwezig mutant mtDNA bepaalt mate expressie van aandoening
Ø Problemen mtDNA à moeilijk diagnosticeren
Ø Mitochondriale afwijkingen: basis multisysteemaandoeningen à tasten bv. spierstelsel en
zenuwstelsel aan
Multifactoriële erfelijkheid = Verschillende elementen aan basis van eigenschap/aandoening
Ø afhankelijk samenwerking tussen verschillende genen en externe factoren
Ø Ziekte genetisch à getriggerd door omgevingsfactoren
Ø Normale multifactoriële kenmerken: lichaamsgestalte, intelligentie
Ø Bv. spina bifida (open ruggetje), lip- en verhemeltespleet
Polygenie = Meerdere genen gelegen op verschillende loci op eenzelfde/verschillende chromosomen maar
samen invloed uitoefenen op verschijnen bepaald kenmerk
Ø Soorten
- Cumulatieve polygenie (= additieve polygenie)
® Zichtbaar effect: verschillende genen dicht bij elkaar voegen
® Gauss curve onder bevolking
® Bv. huidskleur, lichaamslengte
- Drempelpolygenie
® Zichtbaar effect: manifesteert wanneer bepaalde hoeveelheid genen aanwezig is
® Bv. spina bifida anencefalie, pylorusstenose, klompvoet,…
Penetrantie VS expressiviteit Ø Penetratie
- Volledige penetratie: bij bepaalde genencombinatie altijd kenmerken te zien (bv.
diabetes insipidus)
- Beperkte penetratie: bij bepaalde genencombinatie soms kenmerken te zien
Ø Expressiviteit
- Mate/periode tot uiting komen varieert
- Constante en variabele expressiviteit (bv. allergie,…)
Epistase, hypostase Ø Epistase
- 2 genen die niet op dezelfde locus gelegen, en toch eenzelfde eigenschap beïnvloeden
en één ander kan onderdrukken
- Bv. albinisme
Ø Hypostase
- 2 genen die niet op dezelfde locus gelegen, en toch eenzelfde eigenschap beïnvloeden
en één wordt onderdrukt
- Bv. roodharigheid
1
,1VRK6: Genetica, voortplanting en embryologie – Module 3
Genetica: mutaties
Mutatie = plotse wijziging van DNA
Ø Soorten mutaties
- Gen mutatie: verandering blijft beperkt tot 1 gen
- Chromosoommutatie: verandering van stuk chromosoom = vele genen
- Genoommutaties: aantal chromosomen veranderd
Genmutaties = wijziging in volgorde nucleotiden/basen waaruit bepaald gen is samengesteld
Ø Afhankelijk van soort fout à 4 soorten genmutaties
- Puntmutatie: 1 van basen (A,C,G,T) vervangen door andere
- Insertie: 1 of meerdere basenparen werden toegevoegd
- Deletie: 1 of enkele basenparen verloren gegaan
- Inversie: stuk streng losgekomen en op zelfde plaats ingeplakt in omgekeerde volgorde
Ø Effecten
- Stille mutatie: verandering in basenvolgorde heeft geen effect op vorming eiwitten
- Missense-mutatie: verandering in samenstelling van eiwit (enkele AZ door ander
vervangen)
- Nonsensmutatie: gewoon codon vervangen door stopcodon (gevolg: ingekort eiwit
ontstaat dat niet in staat is om functie van oorspronkelijke eiwit over te nemen)
- Frameshift-mutatie: door deletie/insertie keurige indelingen in codons/tripletten
verloren gegaan
Ø Gevolgen voor individu:
- Geen effect à door kleine deleties op korte arm x-chromosoom geen dystrofiene
aangemaakt (bv. idiosuncrasie)
- Ernstig effect à door mutatie ontstaat overgevoeligheid voor bepaalde stof
Chromosoommutatie = niet aantal maar vorm van 1/meerdere chromosomen is gewijzigd
Ø Isochromosomen: verkeerde deling van chromosoom
- Bij mitose of 2de deling meiose à ipv normale overlangse deling, met vorming 2
gelijke dochterchromosomen, kan moederschromosomen in dwarse richting doorbreken
thv centromeer
Ø Deleties: stukje chromosoom afgebroken en verloren gegaan
Ø Translocatie: stuk DNA losgekomen van oorspronkelijk chromosoom en is vastgehecht op
een ander niet homoloog chromosoom
- = plaatsverandering
- Eenvoudige/reciproque translocatie
- Robertsoniaanse translocatie: eerst dwarse splitsing à met verschil dat er nu dwarse
splitsing is in tegelijk 2 niet homologe chromosomen, vervolgns groeien 2 lange en 2
korte armen van verkeerd gesplitste chromosomen aan elkaar
Genoommutatie Ø Soorten genoommutaties
- Polyploïdie: mutatie geeft veelvoud van normaal aantal chromosomen (bv. 3n 69
chromosomen)
- Aneuploïdie: mutatie geeft veelvoud van haploïde aantal (2n + 1, 2n - 2enz)
- Trisomie: 1 bepaald chromosoom komt 3x voor (trisomie 21 = downsyndroom)
- Monosomie: 1 bepaald chromosoom komt 1x voor (XO ipv XX/XY)
Ø Ontstaan mechanisme van trisomie en monosomie
- Mislukte paring/asynapsis
- Non-disjunctie
- Chromosoom verlies tijdens anafase
Ø Mozaïeken: organisme opgebouwd uit cellen met verschillende chromosoom samenstelling
(oorzaak: meestal non-disjunctie tijdens mitotische deling)
2
,1VRK6: Genetica, voortplanting en embryologie – Module 3
Genetica: Celstructuren en functie
Celkern = grootste meest opvallende structuur in cel
Ø Alle informatie opgeslagen
Ø Bepaalt structuur van cel en functies die deze kan verrichten
RNA en DNA Ø RNA: stof in cel die helpt bij maken eiwitten
- RNA à kopie stukje DNA
- Brengt informatie van DNA naar plek waar eiwitten worden gemaakt
- Eiwitten nodig voor groei/werking cel
Ø DNA: erfelijk materiaal cel
- 2 lange strengen van nucleotiden
- Dubbele helix
- 4 bases verbonden met waterstofbruggen
- Thymine (T), adenine (A), guanine (G), cytosine (C)
Eiwitsynthese Ø Verband tussen DNA en erfelijke kenmerken
Ø DNA à (transcriptie locatie: kern) à m-RNA à translatie locatie: cytosol à eiwit
Verschil structuur kern in Ø Kern in rust
rust en kern bij celdeling - DNA los en dun verspreid als chromatine
- Kernmembraan aanwezig
- Kernlichaampje zichtbaar
Ø Kern in celdeling
- DNA opgerold tot chromosomen
- Kernmembraan verdwijnt
- Kernlichaampje verdwijnt
Mitose = proces waarbij 1 cel deelt in 2 identieke dochtercellen
Ø Belang: groei, herstel beschadigde cellen, vervangen oude/dode cellen
Celdifferentiatie = proces waarbij cellen specialiseren en specifieke functie krijgen
Ø Belang: verschillende soorten cellen mogelijk maken, vormen weefsels/organen
Geslachtsdeling VS gewone Ø Gewone deling (mitose)
deling - 1 cel à 2 identieke cellen
- Aantal chromosomen blijft hetzelfde
- Groei en herstel lichaam
Ø Geslachtsdeling (meiose)
- 1 cel à 4 verschillende geslachtscellen
- Aantal chromosomen gehalveerd
- Voortplanting (zaad- en eicellen)
Mitose VS meiose Ø Verschil
- Mitose: 1-deling, 2 identieke dochtercellen, chromosomen aantal blijft gelijk
- Meiose: 2-delingen, 4 verschillende geslachtscellen, chromosomen aantal gehalveerd
Ø Gelijkenis
- Beide vormen celdeling
- DNA 1ste gekopieerd
- Ontstaan nieuwe cellen
3
, 1VRK6: Genetica, voortplanting en embryologie – Module 3
Genetica: voortplantingsstelsel
Spermatogenese Ø Bestaat uit 3 stappen
- Spermatogonia
- Spermatocyten
- Spermiogenese
Spermatogonia Ø Begint met mitotische delingen van stamcellen
Spermatocyten Ø Cellen die via meiose haploïde spermatiden produceren
Spermiogenese Ø Laatste stadium spermatogenese waarin spermatiden rijpen tot beweeglijke spermacellen
(spermatozoa)
Secundaire spermatocyt Ø Cel die ontstaat uit meiose 1 van spermatocyt tijdens spermatogenese
Spermatiden Ø Haploïde cellen die ontstaan uit meiose 2 van spermatocyten tijdens spermatogenese
Spermacel Ø Beweeglijke mannelijke cel die DNA naar eicel brengt
Acrosoom Ø Kop zaadcel
Ø Bevat enzymen
Ø Harde buitenlaag van eicel afbreken
Oögenese Ø Proces waarbij vrouwelijke oöcyt wordt gevormd
Oögonia Ø Voorlopers eicellen in vrouwelijke gonaden (eierstokken)
Ø Ontstaan tijdens embryonale ontwikkeling
Poollichaampje Ø Klein cellichaampje dat ontstaat tijdens meiose van eicel
Ø Functie: verwijdert overtollig chromosomen
Primaire/secundaire oöcyt Ø Primaire oöcyt
- Onrijpe vrouwelijke eicel in eierstok
- Ontstaat uit oögonium en meiose 1 start (stopt in profase)
Ø Secundaire oöcyt
- Onrijpe haploïde eicel
- Ontstaat uit primaire oöcyt na 1ste meiotische deling tijdens oögenese
Zona pellucida Ø Beschermlaag rond eicel à maakt bevruchting mogelijk
4
