Inhoudstafel
Genetica ........................................................................................................................... 2
Chromosale basis van erfelijkheid ............................................................................................. 2
Mitotische deling: ........................................................................................................................................... 2
Meiotische deling: ........................................................................................................................................... 2
Geslachtshormonen : ...................................................................................................................................... 3
Mannelijke en vrouwelijke gametogenese : biologische en genetische implicaties : .................................... 3
Chromosale basis van erfelijkheid : ................................................................................................................ 4
Genetische koppeling : .................................................................................................................................... 4
Chromosale afwijkingen ........................................................................................................... 5
Menselijke chromosomen – het humane karyotype ...................................................................................... 5
Types chromosomale afwijkingen .................................................................................................................. 5
Nomenclatuur voor chromosoomafwijkingen ................................................................................................ 9
indicaties voor postnataal chromosomaal onderzoek – klinisch belang van cytogenetische analyse......... 10
Oorzaken van chromosomalen afwijkingen ................................................................................................. 11
Van chromosoom tot gen, het humane genoom ...................................................................... 12
Centrale dogma: DNA -> RNA -> eiwit ..................................................................................... 12
Gen organisatie & structuur.......................................................................................................................... 13
Structurele eigenschappen gen .................................................................................................................... 13
Genexpressie ................................................................................................................................................. 15
Genetische variatie, mutaties & ziektebeelden........................................................................ 31
Moleculaire basis van genetische variatie .................................................................................................... 31
Aard van mutaties en daaruit volgende fenotypische consequentie of fenotype-genoptype correlatie .... 32
Stamboomonderzoek- overervingsvormen .................................................................................................. 34
Complicerende factoren & niet-mendeliaanse overervingen ...................................................................... 35
, Genetica
Chromosale basis van erfelijkheid
Mitotische deling:
1. Profase: condensatie DNA en begin spoelfiguur (Centrosomen naar 2 polen).
i. Prometafase : desintegratie nucleair membraan, verdere condensatie en
bewegen nr equatoriaal vlak.
2. Metafase: maximale graad van condensatie en definitief in equatoriaal vlak.
3. Anafase: zusterchromatiden uit elkaar.
4. Telofase /cytokinese: decondensatie & herstel vh nucleair membraan rond beide
dochtercellen.
Meiotische deling:
• 1e meiotische deling = Reductiedeling:
1. Profase 1 :
a. Leptoteen: condenserende chromosomen zichtbaar
b. Zygoteen: paring of synapsis van homologe chromosomen waarbij
complementaire DNA sequenties tegenover elkaar worden geplaatst.
(Chromosomen bij elkaar door Synaptonemaal complex)
c. Pachyteen: synapsis voltooid & homologe chromosomen zijn bivalenten. Crossing-
over !!!!
d. Diploteenstadium : synaptonemaal complex verdwijnt en chiasmata (= waar
recombinatie was en waar homologe chromosomen nog even aan elkaar plakken.)
wordt zichtbaar.
e. Diakinese : condensatie vd chromosomen maximaal & chiasmata verschuiven naar
telomeren vd bivalenten.
2. Metafase 1 : desintegratie nucleair membraan, spoelfiguur gevormd en bivalenten
gaan naar equatoriaal vlak met centromeren gericht naar tegengestelde polen.
3. Anafase 1 : chromologe chromosomen van bivalenten uit elkaar en naar
tegengestelde polen. (=Disjunctie)
4. Telofase 1 : Haploïde chromosomensets komen terecht in dochtercellen.
!!! maternale en paternale homologen willekeurig verdeeld over de dochtercellen. 223
mogelijke combinaties !!!
➔ Dankzij crossing-over nog meer variabiliteit want stukken van maternale en paternale
chromosomen worden uitgewisseld.
➔ Genetische variatie dankzij 1. Random Segregatie homologe chromosomen 2.
Crossing-over
!!! Bij nondisjunctie of misdeling -> 2 homologen terecht in dochtercel -> TRISOMIE !!!
, • 2e meiotische deling = Mitose:
➔ Na korte interfase -> meiose 2 zonder voorafgaande DNA duplicatie ->
zusterchromatiden uit elkaar en in dochtercellen (=MITOSE)
• Genetische Gevolgen Meiose:
o Haploïd -> diploïd
o Segregatie allelen (1e wet Mendel)
o Willekeurige herverdeling homologe chromosomen (2e wet Mendel)
o Verdere herverdeling maternaal en paternaal genetisch materiaal (CROSSING-
OVER)
(4 verschillende haploïde gameten & elk gameet is UNIEK)
Geslachtshormonen :
- Geslacht -> Aan- of Afwezigheid Y chromosoom:
o Aan : Ontwikkeling testes (Man)
o Af : ontwikkeling Ovaria (Vrouw)
- SRY (Sex determining Region of Y) -> induceert activatie downstream genen
(ontwikkeling van testes & mannelijke geslachtsontwikkeling)
!!! Y << X -> bevat uitsluitend genen (+- 50) voor geslachtsdifferentiatie en spermatogenese !!!
➔ Afwijking -> Mannelijke infertiliteit
!!! X heel veel genen (+- 1000) -> DOSAGE COMPENSATIE !!!
- X-inactivatie of Lyonisatie :
o ½ X-chromosomen geïnactiveerd in vroege embryonale fase
o Stochastisch proces, door methylatie ½ X-chromosoom (Paternaal &
maternaal)
o Alle dochtercellen krijgen ook dit inactivatiepatroon
o MASTER REGULATOR op X-inactivatie centrum (Xq13) = XIST (=X Inactivation
Specifiek Transcript)
o Xq13 = eerst beschreven long non-coding RNA
o XIST mRNA verspreidt inactivatie signaal in beide richting over X chromosoom
!!! permanent bij somatische cellen, reversibel bij vorming geslachtscellen !!!
!!! vele genen functioneel uitgeschakeld, sommige ontsnappen :
-> PAR1 & PAR2 (genen in of dichtbij “pseudo-autosomale regio’s”) -> Synaps kan optreden
tussen X & Y tijdens Meiotische deling !!!
Mannelijke en vrouwelijke gametogenese : biologische en genetische implicaties :
- Spermatogenese -> man -> doorheen het leven
- Oögenese -> vrouw -> bij geboorte al gevordert
, GEMEENSCHAPPELIJK:
- 4e week embryonale ontwikkeling -> Primordiale geslachtscellen in endoderm vd
vruchtzak
- 6e week -> geslachtcellen migreren naar genitale groeven -> Na associatie Somatische
cellen -> primitieve Gonaden (testes XY /ovaria XX)
VROUW :
- Uit primordiale geslachtcellen -> Oögonia (30 opeenvolgende mitotische delingen)
- 3e maand : oögonia -> primaire oöcyten
- Foetale ovarium : Meiose 2 stopt bij diploteen
- Geboorte : 2,5 miljoen oöcyten (minderheid komt tot maturatie, rest zal
degenereren)
- Bij ovulatie: 1e meiotische deling voltrokken -> vorming 1e poollichaampje &
secundaire oöcyt
- Secundaire oöcyt : blijft in meiose 2 -> voltrokken bij fertilisatie van spermatocyt ->
vorming 2e poollichaampje
!!! Oudere vrouwen -> meer kans op nondisjunctie (ouder worden delingsapparaat) -> kans
op trisomie 21 ( #cross-overs speelt ook rol) !!!
MAN :
- Rustperiode tot kort voor puberteit
- Puberteit -> mitotische delingen -> vorming spermatogonia
- Laatste mitotische deling -> vorming primair spermatocyt
(Vanaf puberteit continu meiose tot aan Andropauze)
- Primair Spermatocyt -> meiose (22dagen) -> Vorming 2 Haploïde secundaire
Spermatocyten -> 2e meiotische deling -> vorming spermatiden -> vorming
spematozoa (zonder verdere deling)
!!! Gans proces +- 60D, Enorm aantal spermatozoa gevormd (100tal opeenvolgende mitosen
nodig), zeer gevoelig voor schade -> DNA-Herstelmechanisme is verloren. (Na bevruchting ->
eicel probeert eventuele schade te herstellen) !!!
Chromosale basis van erfelijkheid :
- Fruitvliegjes (Drosophila Melanogaster) -> geslacht bepaald door #X-chromosomen
(Vr. XX/ M. XY)
- Recessieve Mutatie -> Witte ogen -> op X-Chromosoom gelegen
!!! SOMS uitzondering -> Chromosale afwijking -> XXY -> non-dusjunctie tijdens 2e
meiotische deling !!!
Genetische koppeling :
Thomas Morgan & leerling Alfred Sturtevant :
- Gekoppelde eigenschappen -> zelfde chromosoom
- Niet gelinkte eigenschappen -> ander chromosoom
- Soms toch ontkoppeling gelinkte eigenschappen -> CROSSING-OVER
- Hoe verder de eigenschappen (genen) van elkaar, hoe meer recombinatie!
➔ 1% recombinatie (0,01) = 1 Centimorgan (cM)
➔ Recombinatie frequentie (RF) = ( Recombinants / Total Offspring ) x 100%
Genetica ........................................................................................................................... 2
Chromosale basis van erfelijkheid ............................................................................................. 2
Mitotische deling: ........................................................................................................................................... 2
Meiotische deling: ........................................................................................................................................... 2
Geslachtshormonen : ...................................................................................................................................... 3
Mannelijke en vrouwelijke gametogenese : biologische en genetische implicaties : .................................... 3
Chromosale basis van erfelijkheid : ................................................................................................................ 4
Genetische koppeling : .................................................................................................................................... 4
Chromosale afwijkingen ........................................................................................................... 5
Menselijke chromosomen – het humane karyotype ...................................................................................... 5
Types chromosomale afwijkingen .................................................................................................................. 5
Nomenclatuur voor chromosoomafwijkingen ................................................................................................ 9
indicaties voor postnataal chromosomaal onderzoek – klinisch belang van cytogenetische analyse......... 10
Oorzaken van chromosomalen afwijkingen ................................................................................................. 11
Van chromosoom tot gen, het humane genoom ...................................................................... 12
Centrale dogma: DNA -> RNA -> eiwit ..................................................................................... 12
Gen organisatie & structuur.......................................................................................................................... 13
Structurele eigenschappen gen .................................................................................................................... 13
Genexpressie ................................................................................................................................................. 15
Genetische variatie, mutaties & ziektebeelden........................................................................ 31
Moleculaire basis van genetische variatie .................................................................................................... 31
Aard van mutaties en daaruit volgende fenotypische consequentie of fenotype-genoptype correlatie .... 32
Stamboomonderzoek- overervingsvormen .................................................................................................. 34
Complicerende factoren & niet-mendeliaanse overervingen ...................................................................... 35
, Genetica
Chromosale basis van erfelijkheid
Mitotische deling:
1. Profase: condensatie DNA en begin spoelfiguur (Centrosomen naar 2 polen).
i. Prometafase : desintegratie nucleair membraan, verdere condensatie en
bewegen nr equatoriaal vlak.
2. Metafase: maximale graad van condensatie en definitief in equatoriaal vlak.
3. Anafase: zusterchromatiden uit elkaar.
4. Telofase /cytokinese: decondensatie & herstel vh nucleair membraan rond beide
dochtercellen.
Meiotische deling:
• 1e meiotische deling = Reductiedeling:
1. Profase 1 :
a. Leptoteen: condenserende chromosomen zichtbaar
b. Zygoteen: paring of synapsis van homologe chromosomen waarbij
complementaire DNA sequenties tegenover elkaar worden geplaatst.
(Chromosomen bij elkaar door Synaptonemaal complex)
c. Pachyteen: synapsis voltooid & homologe chromosomen zijn bivalenten. Crossing-
over !!!!
d. Diploteenstadium : synaptonemaal complex verdwijnt en chiasmata (= waar
recombinatie was en waar homologe chromosomen nog even aan elkaar plakken.)
wordt zichtbaar.
e. Diakinese : condensatie vd chromosomen maximaal & chiasmata verschuiven naar
telomeren vd bivalenten.
2. Metafase 1 : desintegratie nucleair membraan, spoelfiguur gevormd en bivalenten
gaan naar equatoriaal vlak met centromeren gericht naar tegengestelde polen.
3. Anafase 1 : chromologe chromosomen van bivalenten uit elkaar en naar
tegengestelde polen. (=Disjunctie)
4. Telofase 1 : Haploïde chromosomensets komen terecht in dochtercellen.
!!! maternale en paternale homologen willekeurig verdeeld over de dochtercellen. 223
mogelijke combinaties !!!
➔ Dankzij crossing-over nog meer variabiliteit want stukken van maternale en paternale
chromosomen worden uitgewisseld.
➔ Genetische variatie dankzij 1. Random Segregatie homologe chromosomen 2.
Crossing-over
!!! Bij nondisjunctie of misdeling -> 2 homologen terecht in dochtercel -> TRISOMIE !!!
, • 2e meiotische deling = Mitose:
➔ Na korte interfase -> meiose 2 zonder voorafgaande DNA duplicatie ->
zusterchromatiden uit elkaar en in dochtercellen (=MITOSE)
• Genetische Gevolgen Meiose:
o Haploïd -> diploïd
o Segregatie allelen (1e wet Mendel)
o Willekeurige herverdeling homologe chromosomen (2e wet Mendel)
o Verdere herverdeling maternaal en paternaal genetisch materiaal (CROSSING-
OVER)
(4 verschillende haploïde gameten & elk gameet is UNIEK)
Geslachtshormonen :
- Geslacht -> Aan- of Afwezigheid Y chromosoom:
o Aan : Ontwikkeling testes (Man)
o Af : ontwikkeling Ovaria (Vrouw)
- SRY (Sex determining Region of Y) -> induceert activatie downstream genen
(ontwikkeling van testes & mannelijke geslachtsontwikkeling)
!!! Y << X -> bevat uitsluitend genen (+- 50) voor geslachtsdifferentiatie en spermatogenese !!!
➔ Afwijking -> Mannelijke infertiliteit
!!! X heel veel genen (+- 1000) -> DOSAGE COMPENSATIE !!!
- X-inactivatie of Lyonisatie :
o ½ X-chromosomen geïnactiveerd in vroege embryonale fase
o Stochastisch proces, door methylatie ½ X-chromosoom (Paternaal &
maternaal)
o Alle dochtercellen krijgen ook dit inactivatiepatroon
o MASTER REGULATOR op X-inactivatie centrum (Xq13) = XIST (=X Inactivation
Specifiek Transcript)
o Xq13 = eerst beschreven long non-coding RNA
o XIST mRNA verspreidt inactivatie signaal in beide richting over X chromosoom
!!! permanent bij somatische cellen, reversibel bij vorming geslachtscellen !!!
!!! vele genen functioneel uitgeschakeld, sommige ontsnappen :
-> PAR1 & PAR2 (genen in of dichtbij “pseudo-autosomale regio’s”) -> Synaps kan optreden
tussen X & Y tijdens Meiotische deling !!!
Mannelijke en vrouwelijke gametogenese : biologische en genetische implicaties :
- Spermatogenese -> man -> doorheen het leven
- Oögenese -> vrouw -> bij geboorte al gevordert
, GEMEENSCHAPPELIJK:
- 4e week embryonale ontwikkeling -> Primordiale geslachtscellen in endoderm vd
vruchtzak
- 6e week -> geslachtcellen migreren naar genitale groeven -> Na associatie Somatische
cellen -> primitieve Gonaden (testes XY /ovaria XX)
VROUW :
- Uit primordiale geslachtcellen -> Oögonia (30 opeenvolgende mitotische delingen)
- 3e maand : oögonia -> primaire oöcyten
- Foetale ovarium : Meiose 2 stopt bij diploteen
- Geboorte : 2,5 miljoen oöcyten (minderheid komt tot maturatie, rest zal
degenereren)
- Bij ovulatie: 1e meiotische deling voltrokken -> vorming 1e poollichaampje &
secundaire oöcyt
- Secundaire oöcyt : blijft in meiose 2 -> voltrokken bij fertilisatie van spermatocyt ->
vorming 2e poollichaampje
!!! Oudere vrouwen -> meer kans op nondisjunctie (ouder worden delingsapparaat) -> kans
op trisomie 21 ( #cross-overs speelt ook rol) !!!
MAN :
- Rustperiode tot kort voor puberteit
- Puberteit -> mitotische delingen -> vorming spermatogonia
- Laatste mitotische deling -> vorming primair spermatocyt
(Vanaf puberteit continu meiose tot aan Andropauze)
- Primair Spermatocyt -> meiose (22dagen) -> Vorming 2 Haploïde secundaire
Spermatocyten -> 2e meiotische deling -> vorming spermatiden -> vorming
spematozoa (zonder verdere deling)
!!! Gans proces +- 60D, Enorm aantal spermatozoa gevormd (100tal opeenvolgende mitosen
nodig), zeer gevoelig voor schade -> DNA-Herstelmechanisme is verloren. (Na bevruchting ->
eicel probeert eventuele schade te herstellen) !!!
Chromosale basis van erfelijkheid :
- Fruitvliegjes (Drosophila Melanogaster) -> geslacht bepaald door #X-chromosomen
(Vr. XX/ M. XY)
- Recessieve Mutatie -> Witte ogen -> op X-Chromosoom gelegen
!!! SOMS uitzondering -> Chromosale afwijking -> XXY -> non-dusjunctie tijdens 2e
meiotische deling !!!
Genetische koppeling :
Thomas Morgan & leerling Alfred Sturtevant :
- Gekoppelde eigenschappen -> zelfde chromosoom
- Niet gelinkte eigenschappen -> ander chromosoom
- Soms toch ontkoppeling gelinkte eigenschappen -> CROSSING-OVER
- Hoe verder de eigenschappen (genen) van elkaar, hoe meer recombinatie!
➔ 1% recombinatie (0,01) = 1 Centimorgan (cM)
➔ Recombinatie frequentie (RF) = ( Recombinants / Total Offspring ) x 100%
