3 GENOOM ORGANISATIE EN EVOLUTIE
3.1 VELE GENOOMSEQUENTIES ZIJN ONTRAFELD
• Genoom = al het genetisch materiaal van een organisme
• In een cel ziet DNA eruit als chromosomen
• Genomen ontrafelen
o Genoomsequenties bepalen
o Men tracht aan te geven wat de functie per genoomsequentie is
o Alle experimentele info wordt verzameld over de hele wereld
o Zoekrobots
• Ontdekking: prokaryoten bestaan uit 2 klassen: (eu)bacteria + archaea
o Gefocust op ribosomale DNAs
• In multicellulaire organismen bevat elke cel een identieke versie van het genoom!!!!
o Er zijn hier wel wat afwijkingen op bij ziekten (dus geen normale cellen) (bv bij
downsyndroom), maar ook gewone uitzonderingen
▪ Gameten (want zijn haploïd)
▪ Rode bloedcellen (want hebben geen kern)
▪ Witte bloedcellen: B en T cellen (recombinaties)
o Heeft wetenschappers aangezet tot onderzoek naar klonen: Dolly het schaap
▪ Ondertussen mogelijk om mens te kloneren: heeeeeel kleine slagingskans
▪ Ethisch verantwoord? NEEN
• Grootte van genomen verschilt bij complexiteit van organisme
o Virus < bacterie < insect < vis < zoogdier (over het algemeen)
o Er zijn uitzonderingen: C-valueparadox
▪ C-value = grootte vh haploïd genoom
▪ Men heeft gezien dat het niet zo is dat een grote c-value correleert met de
complexiteit van een organisme
3.2 VARIATIES IN GENOOMORGANISATIE
• Virale genomen zijn over het algemeen zeer klein: kunnen verschillende vormen aannemen:
o Dubbelstrengig circulair
o Enkelstrengig circulair
o Dubbelstrengig lineair
o Enkelstrengig lineair
• Bacteriën
o Dubbelstrengig circulair
• Eukaryoten
o Dubbelstrengig lineair
• Zelfs soorten met verschillende aantallen chromosomen, zal nog steeds dezelfde info te vinden zijn,
maar doorheen de evolutie op verschillende plekken terechtgekomen zijn = syntenie
, • Wat is een gen?
o Vroeger: stukjes in DNA waar de code inzit voor een eiwit
▪ Gen => mRNA => eiwit => functie
o Ondertussen weten we dat ook RNAs functioneel zijn
▪ Gen => ncRNA => functie
o Startcodon (Methionine) en stopcodons (TAA bijvoorbeeld)
o Genoom: veel intergenisch materiaal: stukken tussen genen waar er geen directe functionele
sequenties inzitten
▪ Bij eukaryoten nog complexer: genen opgebouwd uit exonen en intronen
▪ Die intronen moeten daar nog uit: splicing
• Exonen + intronen = DNA
• Intronen = niet-coderend DNA
• Overgeschreven exonen + intronen = RNA
• Overgeschreven exonen = mRNA
o Eiwitadressering = mechanismen die ervoor zorgen dat eiwitten op de juiste plaats in een cel
terechtkomen:
▪ Een eukaryoot heeft veel meer genen die instaan voor eiwitadressering
▪ Prokaryoot heeft niet al die complexe orgaanstelsels => veel meer regulatie nodig bij
prokaryoten dan bij eukaryoten
3.3 EUKARYOTE GENOMEN BEVAT TEN VEEL REPETITIEF DNA
• 3 soorten DNA
o Repetitief DNA
o Gemiddeld repetitief DNA
o Uniek DNA
• Repeats
o Interspersed repeats (gwn allemaal random gelegen stukjes die herhaald worden)
▪ (Retro)transposons (= zijn geïntegreerd en zijn verplaatst over het genoom
▪ Onderverdeeld op basis van lengte
• SINE, LINE (short/long interspersed nuclear elements)
• Bekend: LINE-1, Alu
• Functie? “Selfish” parasitair DNA
o Tandemly repeated DNA (herhaalde stukjes die achter elkaar liggen) = satelliet DNA
▪ Waarom satelliet DNA? => onderscheidbaar vd rest van het genoom dmv densiteit
• Densiteit verschilt omdat die satellietDNAs een lager GC-percentage hebben
dan het gemiddelde DNA in ons genoom
• Betekent ook dat je ze kan onderscheiden van de bulk van het genoom
wanneer je een densiteitscentrifugatie doet (populaties DNA met
verschillende densiteiten onderscheiden
▪ Waar tandemly repeated DNA?
• Thv centromeren en telomeren
• Ribosomale RNAs
3.1 VELE GENOOMSEQUENTIES ZIJN ONTRAFELD
• Genoom = al het genetisch materiaal van een organisme
• In een cel ziet DNA eruit als chromosomen
• Genomen ontrafelen
o Genoomsequenties bepalen
o Men tracht aan te geven wat de functie per genoomsequentie is
o Alle experimentele info wordt verzameld over de hele wereld
o Zoekrobots
• Ontdekking: prokaryoten bestaan uit 2 klassen: (eu)bacteria + archaea
o Gefocust op ribosomale DNAs
• In multicellulaire organismen bevat elke cel een identieke versie van het genoom!!!!
o Er zijn hier wel wat afwijkingen op bij ziekten (dus geen normale cellen) (bv bij
downsyndroom), maar ook gewone uitzonderingen
▪ Gameten (want zijn haploïd)
▪ Rode bloedcellen (want hebben geen kern)
▪ Witte bloedcellen: B en T cellen (recombinaties)
o Heeft wetenschappers aangezet tot onderzoek naar klonen: Dolly het schaap
▪ Ondertussen mogelijk om mens te kloneren: heeeeeel kleine slagingskans
▪ Ethisch verantwoord? NEEN
• Grootte van genomen verschilt bij complexiteit van organisme
o Virus < bacterie < insect < vis < zoogdier (over het algemeen)
o Er zijn uitzonderingen: C-valueparadox
▪ C-value = grootte vh haploïd genoom
▪ Men heeft gezien dat het niet zo is dat een grote c-value correleert met de
complexiteit van een organisme
3.2 VARIATIES IN GENOOMORGANISATIE
• Virale genomen zijn over het algemeen zeer klein: kunnen verschillende vormen aannemen:
o Dubbelstrengig circulair
o Enkelstrengig circulair
o Dubbelstrengig lineair
o Enkelstrengig lineair
• Bacteriën
o Dubbelstrengig circulair
• Eukaryoten
o Dubbelstrengig lineair
• Zelfs soorten met verschillende aantallen chromosomen, zal nog steeds dezelfde info te vinden zijn,
maar doorheen de evolutie op verschillende plekken terechtgekomen zijn = syntenie
, • Wat is een gen?
o Vroeger: stukjes in DNA waar de code inzit voor een eiwit
▪ Gen => mRNA => eiwit => functie
o Ondertussen weten we dat ook RNAs functioneel zijn
▪ Gen => ncRNA => functie
o Startcodon (Methionine) en stopcodons (TAA bijvoorbeeld)
o Genoom: veel intergenisch materiaal: stukken tussen genen waar er geen directe functionele
sequenties inzitten
▪ Bij eukaryoten nog complexer: genen opgebouwd uit exonen en intronen
▪ Die intronen moeten daar nog uit: splicing
• Exonen + intronen = DNA
• Intronen = niet-coderend DNA
• Overgeschreven exonen + intronen = RNA
• Overgeschreven exonen = mRNA
o Eiwitadressering = mechanismen die ervoor zorgen dat eiwitten op de juiste plaats in een cel
terechtkomen:
▪ Een eukaryoot heeft veel meer genen die instaan voor eiwitadressering
▪ Prokaryoot heeft niet al die complexe orgaanstelsels => veel meer regulatie nodig bij
prokaryoten dan bij eukaryoten
3.3 EUKARYOTE GENOMEN BEVAT TEN VEEL REPETITIEF DNA
• 3 soorten DNA
o Repetitief DNA
o Gemiddeld repetitief DNA
o Uniek DNA
• Repeats
o Interspersed repeats (gwn allemaal random gelegen stukjes die herhaald worden)
▪ (Retro)transposons (= zijn geïntegreerd en zijn verplaatst over het genoom
▪ Onderverdeeld op basis van lengte
• SINE, LINE (short/long interspersed nuclear elements)
• Bekend: LINE-1, Alu
• Functie? “Selfish” parasitair DNA
o Tandemly repeated DNA (herhaalde stukjes die achter elkaar liggen) = satelliet DNA
▪ Waarom satelliet DNA? => onderscheidbaar vd rest van het genoom dmv densiteit
• Densiteit verschilt omdat die satellietDNAs een lager GC-percentage hebben
dan het gemiddelde DNA in ons genoom
• Betekent ook dat je ze kan onderscheiden van de bulk van het genoom
wanneer je een densiteitscentrifugatie doet (populaties DNA met
verschillende densiteiten onderscheiden
▪ Waar tandemly repeated DNA?
• Thv centromeren en telomeren
• Ribosomale RNAs
