Samenvatting H8 deel genetica cel 4

H8: Genomica samenvatting
8.1. Inleiding
 25 april 2003: voltooiing van het Humaan Genoom Project  nature en science
 Volledig humane genoom in kaart brengen
 2,7 miljard dollar
 Nieuwe inzichten
 Aantal proteïnecoderende genen = 22 000
 Centraal dogma (1 gen – 1 eiwit) niet meer absoluut
 Alternatieve splicing: 100 000 verschillende eiwitten door 22 000 genen
 Junk DNA
 Regulatorische sequenties (enhancer, insulator)
 Non-coding DNA (DNA toch afgeschreven tot RNA, maar geen eiwit gevormd)
 Bv microRNA
 Normale celfunctie
 Long non-coding RNA
 Eiwit-eiwit interacties
 Genregulatie
 Gene browsers: Ensembl, NCBI map viewer, UCSC


8.2. Meer genen, meer informatie, meer duiding en
begeleiding
 Grote impact op humane genetica
 Versnelde identificatie van ziektegenen bij erfelijke aandoeningen
 Door genenkaart
 Enkele weken, maanden
 Kennis onderliggende gendefecten (mutaties): diagnostiek
 Voorspellen van herhalingsrisico’s (genetic counseling = erfelijkheidsadvies)
 Centra voor menselijke erfelijkheid
 Multidisciplinair: informatie combineren met psychologische ondersteuning
 Medische subdisciplines in geneeskunde (bv cardiologie)

, 8.3. Van gendefect naar mechanismen en therapie
 Genotype-fenotype correlatie
 Associatie mutaties met ernst ziektebeeld
 Diverse mutaties leiden tot zelfde fenotype
 Meerdere genen betrokken bij 1 pathologie
 Inzicht in moleculaire pathologie
 Gevolg: wijze waarop ziekte ontstaat + hoe ingrijpen


8.4. Next generation sequencing (NGS)
 Goedkoper en sneller dan sanger sequenering
 Massieve parallelle sequencing  miljoenen sequenties afgelezen


8.4.1. Principe van next generation sequencing
 Sequencing-by-synthesis (SBS)
 Veel DNA-moleculen geïmmobiliseerd  elk DNA molecule in een enkel reactievolume
 DNA-moleculen worden in situ vermenigvuldigd door in-vitro amplificatie
 DNA wordt enkelstrengig
 NGS-sequenering: polymerase-gemedieerde incorporatie
 NGS-technologie (combinatie bridge-PCR-amplificatie en SBS)  illumina
 Fragmenteren/shearen van DNA (200-600 basenparen)
 Adaptoren geligneerd aan enkelstrengig DNA
 ssDNA worden via 1 adaptor geïmmobiliseerd op een ‘flow cell’
 DNA polymerase creëert een complementaire streng
 dsDNA wordt gedenatureerd + originele DNA-template wordt verwidjerd
 Elk nieuw gevormd ssDNA-fragment kan brug vormen (vrije uiteinde hybridiseren met
complementaire adaptors en verlengd door DNA polymerase)  meerdere keren herhaald
 Gevolg: talrijke clusters van ssDNA-templates
 Nucleotiden
 Bevatten 3’-O-azidomethyl-terminator: verhinderd dat een volgende nucleotide kan
ingebouwd worden (reversible terminator based sequencing)
 Bevatten fluorescente groep
 4 nucleotiden op flow cell, en na incorparatie worden de overige nucleotiden
weggewassen