Samenvatting humane moleculaire genetica

HUMANE MOLECULAIRE GENETICA

1. Humaan genoom en genetische variatie
1.1 complexiteit en organisatie van het genoom

- ontrafelen DNA structuur en menselijke chromosomenkaart
o watsen en crick  molecualire structuur van DNA
o moleculaire genetica = ontrafeling dubbele helix waaruit DNA is opgebouwd is
o centrale dogma= DNA  rna  eiwit
o 1956 door levan en tjio genoom uit 46 chromosomen= cytogenetica
o 1959 door lejeune: downsystroom heeft extra chromosoom 21  chromosoom is
drager van erfelijk materiaal
Nucleotiden zijn opgerold rond histonen
o Genexpressie controleert aan de hand van transcriptiefactoren de modificatie van
histonen
o Door nieuwe technologien  genen lokaliseren en identificeren, varianten opsporen
(via vergelijking met referentiegenoom) (pcr, sanger sequencing)
Hierdoor humaan genoom project om humaan genoom in kaart te brengen
(uitgevoerd door francis collins)

- Functionele en structurele opbouw van humaan genoom
o Humane genoom = som erfelijke en genetische informatie onder vorm DNA in mens
o Grootste deel informatie in nucleair DNA, klein deel in mitochondriaal DNA
o 1.22%= coderend DNA, rest is niet coderend DNA
o Exonen= eiwit-coderend in genen dienen als mRNA te genereren (transcriptie
waarbij pre-mrna splicing ondergaat  exon van intron (niet coderend DNA)
onderscheiden, hierna kan nog translatie naar polypeptideketen  eiwit)
o Niet coderend DNA niet tot eiwitten omgezet maar hebben regulatorische functie
 Sequentie met invloed op splicing:
Coderende sequenties aan elkaar door intronen  via pre mrna splicing
wordt intronen weg (zie hierboven)
Fouten in splicing= fouten in DNA= genetische aandoening
 Regulatorische sequenties
Controle van genexpressie = basis
Cis-regulatorische netwerk van gen  intergenische en intragenische
elementen
In gen = core of basale promotor minimale regio nodig om transcriptie te
initieren
Proximale promotor= cis regulatorische elementen en transcriptiefactoren
kan binden, soms verder ook distale promotors en cre (kunnen cis binden en
bevatten promotor, enhancer, silencer en insulator
(cis= DNA sequentie op zelfde chromosoomstrang als gen dat ze regulaeren
 ook in introns terugvinden  kunnen acitviteit van aangrenzende genen
beinvloeden door transcriptie ervan te bevorderen of te remmen)
 5’ en 3’ onvertaalde UTR regio’s
5’ meerdere cre om translatie te reguleren

, 3’  stabiliteit, polyadenylatie en correcte localisatie van mrna beivloeden
en kan bindingsplaats van mirna beindlovden (nodig voor correcte vorming
poly A staart voor stabiliteit
o Genen en promotor en enchancer in TAD= topological associated domains (100kb en
5Mb (gevormd door chromatine lussen door cohesine)

1.2 humane genetische variatie
- basisbegrippen
o genetische variatie door verandering in basensequentie van humaan genoom
o vooral monogenische aandoeningen (variatie in een enkel gen) functie genproduct
of eiwit veranderd
o meestal in coderende genen
o pathogene varianten= variatie die ziekte veroorzaakt
o SNV= single nucleotide variant (5 miljoen genetische veranderingen per humaan
genoom) (heel klein percentage is ziekteverwekkend
o Basistermen
 Genetische variant= verandering in DNA sequentie (in lichaamcellen)
 Germinale of constitutionele variant= genetische variant in germinale cellen
die doorgegeven kan worden
 Somatische variant= variatie enkel in somatische cellen en kan niet
doorgegeven worden
 De novo variant= in individue teruggevonden maar niet in ouders
+- 64 de novo varianten per humaan genoom
 Polymorfisme of benigne variant= variant zonder fenotype
 Causale variant of pathogene variant= variant met fenotype
 Mutatie= proces waarbij DNA variant ontstaat
 Genlocus= locatie op chromosoom
Allel= DNA sequentie of variatie van gen
Per genlocus  2 allelen  genotype
(mucoviscidose = variatie in CFTR locus =f508del/f508Del= twee mutante
allelen vormen samen genotype= homozygoot

- Classificatie genetische variatie
o Moleculaire pathologie  single gene variatie
o Puntmutatie= basepaarsubstities= SNV
o Chromosomale afwijkingen (microscopisch zichtbaar)
 Klinische cytogenetica
 Deletie, translocatie
o Basepaarsubstituties (SNV)
 Vervanging nucleotide
 Transitie= verandering purine naar purine of pyrimidine naar pyrimidine
 Transversie= purine naar pyrimidine of pyrimidine naar purine
 Transitie komt vaker voor
 Substitutie ingedeeld in verschillende categorieen
 Silentieuze of synonieme verandering geen aminozuurverandering
Door degeneratie (afbraak) van genetische code  meerdere codons
voor zelfde aminozuur