Celbio deel 2
Hoofdstuk 8: regeling van genexpressie
Hoe verklaar je dat een zenuwcel een spiercel binnen 1 organisme totaal andere functies
kunnen vervullen?
Elk celtype heeft hetzelfde DNA, maar DNA w op een andere manier gebruikt zodat er
unieke celfuncties ontstaan (=genexpressie).
8.1 de begrippen genexpressie en differentiatie
8.1.1 Verschillende celtypes van een multicellulair organisme bevatten hetzelfde DNA,
maar gebruiken het anders
Alle celtypes bevatten hetzelfde DNA en dezelfde genen andere functies vervullen door:
1) Differentiële genexpressie: twee soorten genen
a. Coderen voor RNA
b. Coderen voor eiwitten
2) (terminale) differentiatie: onomkeerbaar, w in richting geduwd en die kunne vanaf
dan zelf niet demen
Hoe weten we dat die allemaal zelfde DNA hebben
- Je kan 1 cel nemen van een organisme en daaruit dat organisme klonen
8.1.2 Verschillende celtypes exprimeren verschillende groepen van proteïnen
1. selectieve expressive van 19000 eiwit coderende genen een typische cel
exprimeert 30-60% vd eiwit coderende genen
a. House-keeping eiwit vertonen constitutieve expressie: alle cellen moeten deze
functies vervullen DNA-polymerase, RNA-polymerase, ribosoom eiwitten
b. Gespecialiseerde celtypes exprimeren specifieke proteïnen, typisch vr speciale
celfunctie
2. Selectieve expressie van 5000 RNA coderende genen
Voor elk gen geldt:
- Lage tot heel hoge expressie is mogelijk
o Heel veel expressie: veel eiwit vormen
o Heel weinig expressie: weinig eiwit vormen
- Combinatie van genen die tot expressie komen, bepaald het celtype en de celfunctie
8.1.3. Een cel kan zijn expressiepatroon aanpassen o.i.v. externe stimuli
Tijdens vasten suikers gewonnen uit AZ, geregeld door cortisol
- In levercellen:
o zal enzyme stijgen, hhierdoor w tyrosine (AZ) omgezet tot glucose (suiker)
- In vetcellen:
o enzyme zal dalen
- in sommige andere cellen:
o enzyme zal hetzelfde blijven
!!Zelfde gen kan aangezet w in 1 celtype en uitgezet in ander celtype: geregelde genexpressie
, Celbio deel 2
8.1.4. Multiple stappen die de genexpressie kunnen controleren
In elke stap van DNA kan eiwit geregeld worden: het kan gesythetiseerd of afgebroken
worden
1. transcriptieregeling: belangrijkste manier om genen aan/uit te zetten
a. bepaald wnr en hoe vaak transcriptie gebeurd dmv sterke of zwakke promotor
2. post-transcritionele regeling: mRNA
a. andere splicing, polyadenylering, transporteren
b. balans vorming mRNA en afbreken mRNA
3. post-translationele regeling
a. post-translationele modificaties en eiwitstabiliteit
8.2 Hoe transcriptieschakelaars werken via genregulatorische proteïnen
8.2.1. Transcriptiefactoren/genregulatorische eiwitten binden aan regulatorische DNA
sequenties
Expressie ve gen: DNA + DNA-bindend EIWIT = AAN/UIT-schakelaar
Transcriptie initiatieplaats (+1) Vanaf hier w RNA gevormd, RNA-
polymerase regelt gentranscriptie
Promotor (nt-50 tot +1) Bindt en positioneerd RNA-polymerase
Stroomopwaartse regulatorische DNA Genregulatprisch gebied
sequenties Hier binden transcriptiefactoren en die
laten RNA-polymerase toe om te binden
Q: Hoe kan een eiwit een specifieke bindingsplaats op het DNA herkennen en binden?
a) Promotor: specifieke plaats in DNA waar RNA-polymerase kan binden aan het DNA
a. Bevat: transcriptie initiatie plaats
b. Bindingsplaats voor RNA-polymerase
c. oriëntatie
b) Regulatorische DNA sequenties
a. Simpel in bacteriën
b. Complex bij eukaryoten
Hoofdstuk 8: regeling van genexpressie
Hoe verklaar je dat een zenuwcel een spiercel binnen 1 organisme totaal andere functies
kunnen vervullen?
Elk celtype heeft hetzelfde DNA, maar DNA w op een andere manier gebruikt zodat er
unieke celfuncties ontstaan (=genexpressie).
8.1 de begrippen genexpressie en differentiatie
8.1.1 Verschillende celtypes van een multicellulair organisme bevatten hetzelfde DNA,
maar gebruiken het anders
Alle celtypes bevatten hetzelfde DNA en dezelfde genen andere functies vervullen door:
1) Differentiële genexpressie: twee soorten genen
a. Coderen voor RNA
b. Coderen voor eiwitten
2) (terminale) differentiatie: onomkeerbaar, w in richting geduwd en die kunne vanaf
dan zelf niet demen
Hoe weten we dat die allemaal zelfde DNA hebben
- Je kan 1 cel nemen van een organisme en daaruit dat organisme klonen
8.1.2 Verschillende celtypes exprimeren verschillende groepen van proteïnen
1. selectieve expressive van 19000 eiwit coderende genen een typische cel
exprimeert 30-60% vd eiwit coderende genen
a. House-keeping eiwit vertonen constitutieve expressie: alle cellen moeten deze
functies vervullen DNA-polymerase, RNA-polymerase, ribosoom eiwitten
b. Gespecialiseerde celtypes exprimeren specifieke proteïnen, typisch vr speciale
celfunctie
2. Selectieve expressie van 5000 RNA coderende genen
Voor elk gen geldt:
- Lage tot heel hoge expressie is mogelijk
o Heel veel expressie: veel eiwit vormen
o Heel weinig expressie: weinig eiwit vormen
- Combinatie van genen die tot expressie komen, bepaald het celtype en de celfunctie
8.1.3. Een cel kan zijn expressiepatroon aanpassen o.i.v. externe stimuli
Tijdens vasten suikers gewonnen uit AZ, geregeld door cortisol
- In levercellen:
o zal enzyme stijgen, hhierdoor w tyrosine (AZ) omgezet tot glucose (suiker)
- In vetcellen:
o enzyme zal dalen
- in sommige andere cellen:
o enzyme zal hetzelfde blijven
!!Zelfde gen kan aangezet w in 1 celtype en uitgezet in ander celtype: geregelde genexpressie
, Celbio deel 2
8.1.4. Multiple stappen die de genexpressie kunnen controleren
In elke stap van DNA kan eiwit geregeld worden: het kan gesythetiseerd of afgebroken
worden
1. transcriptieregeling: belangrijkste manier om genen aan/uit te zetten
a. bepaald wnr en hoe vaak transcriptie gebeurd dmv sterke of zwakke promotor
2. post-transcritionele regeling: mRNA
a. andere splicing, polyadenylering, transporteren
b. balans vorming mRNA en afbreken mRNA
3. post-translationele regeling
a. post-translationele modificaties en eiwitstabiliteit
8.2 Hoe transcriptieschakelaars werken via genregulatorische proteïnen
8.2.1. Transcriptiefactoren/genregulatorische eiwitten binden aan regulatorische DNA
sequenties
Expressie ve gen: DNA + DNA-bindend EIWIT = AAN/UIT-schakelaar
Transcriptie initiatieplaats (+1) Vanaf hier w RNA gevormd, RNA-
polymerase regelt gentranscriptie
Promotor (nt-50 tot +1) Bindt en positioneerd RNA-polymerase
Stroomopwaartse regulatorische DNA Genregulatprisch gebied
sequenties Hier binden transcriptiefactoren en die
laten RNA-polymerase toe om te binden
Q: Hoe kan een eiwit een specifieke bindingsplaats op het DNA herkennen en binden?
a) Promotor: specifieke plaats in DNA waar RNA-polymerase kan binden aan het DNA
a. Bevat: transcriptie initiatie plaats
b. Bindingsplaats voor RNA-polymerase
c. oriëntatie
b) Regulatorische DNA sequenties
a. Simpel in bacteriën
b. Complex bij eukaryoten
