Genetica
Deel2
Cara Mestdag
KU LEUVEN
,Inhoud
Updates van het genconcept...........................................................................................................................................2
Genen zijn de eenheden van overerving & Genen zijn gelegen op chromosomen......................................................2
Één gen codeert voor één polypeptide? Genen worden overgeschreven naar RNA, dat wordt vertaald naar
proteïne? Of niet?.......................................................................................................................................................2
Genetische analyse......................................................................................................................................................2
Genen, chromosomen, genomen en epigenetica............................................................................................................3
Het genoom: grootte en samenstelling.......................................................................................................................3
Repetitief DNA.........................................................................................................................................................3
Transposeerbare elementen....................................................................................................................................3
Genduplicatie..........................................................................................................................................................3
Genstructuur en genexpressie.....................................................................................................................................4
Chromatinestructuur en genexpressie.........................................................................................................................5
Epigenetische overerving.............................................................................................................................................6
Basistechnieken van de moleculaire genetica.................................................................................................................7
Bacteriële genetica......................................................................................................................................................7
Moleculair klonen........................................................................................................................................................8
Vectoren..................................................................................................................................................................8
Voor gebruik chromosomaal DNA moet een onderzoeker eerst cellen verzamelen, openbreken, en het DNA
extraheren en zuiveren met behulp van biochemische technieken zoals chromatografie.......................................8
Restrictiedigestie & ligering.....................................................................................................................................8
Transformatie/transfectie........................................................................................................................................9
Transgenese...........................................................................................................................................................10
PCR............................................................................................................................................................................ 10
DNA- en RNA-sequenering........................................................................................................................................10
Eukaryote modelorganismen.........................................................................................................................................12
Bakkersgist: Saccharomyces cerevisiae (biergist).......................................................................................................12
Zandraket: Arabidopsis thaliana................................................................................................................................13
Worm: Caenorhabditis elegnas.................................................................................................................................15
Fruitvlieg: Drosophila melanogaster..........................................................................................................................17
Muis: Mus musculus..................................................................................................................................................19
1
, Updates van het genconcept
Genen zijn de eenheden van overerving & Genen zijn gelegen op chromosomen
Mendel: genen vertonen onafhankelijk overerving en activiteit
MAAR niet altijd onafh overerven en genen werken niet onafhankelijk van elkaar of van de omgeving
Morgan: genen liggen op chromosomen
o Genen liggen op vaste locaties = loci
o Gekoppelde genen erven samen over
o Crossing-over zorgt ervoor dat genen op hetzelfde chromosoom niet altijd samen overerven
o In een populatie kunnen meerdere allelen voorkomen
o Allelen kunnen muteren in nieuwe allelen
o De activiteit van een gen kan het fenotype of activiteit van een ander gen beïnvloeden genotypes
= voorspelbaar, fenotypes niet (b.v.: epistasie)
Één gen codeert voor één polypeptide? Genen worden overgeschreven naar
RNA, dat wordt vertaald naar proteïne? Of niet?
Nee, want RNA-splicing en alternatieve splicing kunnen uit 1 pre-mRNA molecuul ≠ mature mRNA’s maken en
zo ≠ proteïnen.
Maar ook niet elk gen codeert voor een polypeptide niet-coderen RNA’s (Huishoud-ncRNA’s: rRNA, tRNA,
snRNA, snoRNA; Regulatorische ncRNA’s: korte (<200nt, miRNA, siRNA, piRNA, scaRNA) of lange (>200nt,
lincRNA, circRNA, eRNA, NAT))
Genetische analyse
Verwijst naar het proces van het bestuderen van het genetisch materiaal van een organisme om informatie te
verkrijgen over genen, genetische variaties en hun functies.
Gen = DNA-sequentie in een genoom met specifieke kenmerken (overerving, locatie, mutaties, …)
Genetische analyse doel: onderzoeken van complexe biologische problemen door genetische componenten
te identificeren en hun functie te begrijpen
Aanpak genetische analyse
o Identificatie van afwijkende respons
o Bepaling van mutante fenotype
o Identificatie van het betrokken gen en genproduct
o Begrip van genfunctie (hoe draagt het gen bij tot…)
2
Deel2
Cara Mestdag
KU LEUVEN
,Inhoud
Updates van het genconcept...........................................................................................................................................2
Genen zijn de eenheden van overerving & Genen zijn gelegen op chromosomen......................................................2
Één gen codeert voor één polypeptide? Genen worden overgeschreven naar RNA, dat wordt vertaald naar
proteïne? Of niet?.......................................................................................................................................................2
Genetische analyse......................................................................................................................................................2
Genen, chromosomen, genomen en epigenetica............................................................................................................3
Het genoom: grootte en samenstelling.......................................................................................................................3
Repetitief DNA.........................................................................................................................................................3
Transposeerbare elementen....................................................................................................................................3
Genduplicatie..........................................................................................................................................................3
Genstructuur en genexpressie.....................................................................................................................................4
Chromatinestructuur en genexpressie.........................................................................................................................5
Epigenetische overerving.............................................................................................................................................6
Basistechnieken van de moleculaire genetica.................................................................................................................7
Bacteriële genetica......................................................................................................................................................7
Moleculair klonen........................................................................................................................................................8
Vectoren..................................................................................................................................................................8
Voor gebruik chromosomaal DNA moet een onderzoeker eerst cellen verzamelen, openbreken, en het DNA
extraheren en zuiveren met behulp van biochemische technieken zoals chromatografie.......................................8
Restrictiedigestie & ligering.....................................................................................................................................8
Transformatie/transfectie........................................................................................................................................9
Transgenese...........................................................................................................................................................10
PCR............................................................................................................................................................................ 10
DNA- en RNA-sequenering........................................................................................................................................10
Eukaryote modelorganismen.........................................................................................................................................12
Bakkersgist: Saccharomyces cerevisiae (biergist).......................................................................................................12
Zandraket: Arabidopsis thaliana................................................................................................................................13
Worm: Caenorhabditis elegnas.................................................................................................................................15
Fruitvlieg: Drosophila melanogaster..........................................................................................................................17
Muis: Mus musculus..................................................................................................................................................19
1
, Updates van het genconcept
Genen zijn de eenheden van overerving & Genen zijn gelegen op chromosomen
Mendel: genen vertonen onafhankelijk overerving en activiteit
MAAR niet altijd onafh overerven en genen werken niet onafhankelijk van elkaar of van de omgeving
Morgan: genen liggen op chromosomen
o Genen liggen op vaste locaties = loci
o Gekoppelde genen erven samen over
o Crossing-over zorgt ervoor dat genen op hetzelfde chromosoom niet altijd samen overerven
o In een populatie kunnen meerdere allelen voorkomen
o Allelen kunnen muteren in nieuwe allelen
o De activiteit van een gen kan het fenotype of activiteit van een ander gen beïnvloeden genotypes
= voorspelbaar, fenotypes niet (b.v.: epistasie)
Één gen codeert voor één polypeptide? Genen worden overgeschreven naar
RNA, dat wordt vertaald naar proteïne? Of niet?
Nee, want RNA-splicing en alternatieve splicing kunnen uit 1 pre-mRNA molecuul ≠ mature mRNA’s maken en
zo ≠ proteïnen.
Maar ook niet elk gen codeert voor een polypeptide niet-coderen RNA’s (Huishoud-ncRNA’s: rRNA, tRNA,
snRNA, snoRNA; Regulatorische ncRNA’s: korte (<200nt, miRNA, siRNA, piRNA, scaRNA) of lange (>200nt,
lincRNA, circRNA, eRNA, NAT))
Genetische analyse
Verwijst naar het proces van het bestuderen van het genetisch materiaal van een organisme om informatie te
verkrijgen over genen, genetische variaties en hun functies.
Gen = DNA-sequentie in een genoom met specifieke kenmerken (overerving, locatie, mutaties, …)
Genetische analyse doel: onderzoeken van complexe biologische problemen door genetische componenten
te identificeren en hun functie te begrijpen
Aanpak genetische analyse
o Identificatie van afwijkende respons
o Bepaling van mutante fenotype
o Identificatie van het betrokken gen en genproduct
o Begrip van genfunctie (hoe draagt het gen bij tot…)
2
