Embryologie en genetica Genetica
HOOFDSTUK 16 – MUTATIES
= verandering = een variatie in de genetische code.
Belangrijke eigenschap van DNA is het vertonen van variatie.
Allel = elke mogelijke variant van eenzelfde gen.
= > ontstaan door mutaties in de DNA-code.
Elk mens: bezig 20 687 genen => maken ons mens, maar er bestaan toch variaties in de
DNA-code voor heel wat genen.
Mens => diploïd = op elke locus plaats voor 2 allelen.
HOMO- EN HETEROZYGOOT
Homozygoot = als een individu voor een bepaalde locus eenzelfde allel heeft.
Heterozygoot = als beide allelen verschillend zijn voor dat gen.
Hemizygoot = bij genen op X-chromosoom en Y-chromosoom bij man.
= > homo- en heterozygoot zijn hier niet van toepassing.
MONOMORF EN POLYMORF
MONOMORFE GENEN
= genen waarvan weinig verschillende allelen in omloop zijn. Er is 1 allel dat heel
frequent is en andere allelen die zeldzaam zijn in de populatie.
Wild-type = vaak voorkomende allel.
Mutante = zeldzame variant.
= > afhankelijk van land – cultuur – omgeving - … (bv. blond haar hier opvallend,
maar in Afrika zeldaam.
POLYMORFE GENEN
= genen waarbij veel genetische variaties in omloop zijn.
= > moeilijker om te bepalen wat wild-type en mutanten zijn => polymorfisme
= 1/3de van de genen bij de mens
zijn zo.
Bv. bloedgroepen – hemoglobine
- ….
1
,Embryologie en genetica Genetica
Genotype = beschrijven over welke allelen iemand beschikt voor een bepaald gen.
1.SOORTEN MUTATIES
= aard van de wijziging in het DNA; structurele wijzigingen in de DNA-code zelf.
PUNTMUTATIE
= SNiP = single nucleotide polymorphism
= 1 base wordt vervangen door een andere.
Meest voorkomende mutatie.
Spelen een rol in de genetische variatie tussen mensen.
Bij SNiP: complementaire base streng wordt ook gewijzigd.
Analyseren mutaties: enkel coderende streng wordt besproken => mRNA-code
DELETIE
= 1 of meer baseparen gaan verloren.
Microdeletie = deletie van < 5 000 000 bp => verschillende genen kunnen hierbij
verloren gaan.
INSERTIE
= 1 of meerdere baseparen worden toegevoegd.
DUPLICATIE
= 1 of meerdere baseparen worden herhaald.
2
,Embryologie en genetica Genetica
INVERSIE
= een groepje baseparen wordt omgedraaid.
TRANSLOCATIE
= een deel van een chromosoom wordt uitgewisseld met een chromosoom.
Ingrijpende mutatie
Ongebalanceerde translocatie = soms gaat wat erfelijk materiaal verloren of wordt dit
gedupliceerd.
Gebalanceerde translocatie = hoeveelheid erfelijk materiaal blijft gelijk.
Bv. Philadelphia translocatie => er gebeurd een uitwisseling tussen lange arm
van chromosomen 9 en 22. De dragers van deze translocatie hebben een grotere
kans op leukemie.
= kanker van
WBC.
= > eerste mutatie waarbij een verband aangetoond werd met het
ontstaan van kanker.
2. OORZAKEN VAN MUTATIES
SPONTANE MUTATIES
= complexiteit van DNA en enorme aantal celdelingen tijdens een mensenleven leiden
onvermijdelijk tot fouten tijdens het kopiëren optreden van vele willekeurige mutaties.
Meeste mutaties ontstaan zo.
Gebeuren: op plaatsen waar basesequenties zich herhalen => per 2 – per 3 – per 4 - ….
3
,Embryologie en genetica Genetica
= stotterfrequenties => belangrijke mutatie-hotspots!
GEÏNDUCEERDE
DNA-repair = eenMUTATIES
systeem van herstellende enzymen die in elke cel actief zijn DNA-
replicatie is vrij accuraat (ondanks optreden
Mutagenen = omgevingsfactoren vankunnen
die mutaties spontane mutaties).
uitlokken.
Bekende voorbeelden:
Tabaksrook
Bepaalde geneesmiddelen
Straling (UV-straling) en ioniserende straling (radioactiviteit)
Industriële agentia (benzeen) en zware metalen (cadmium)
Sommige virussen (HPV) en bacteriën (helicobacter pylori)
SOMATISCHE MUTATIES VS. KIEMBAANMUTATIES
Somatische mutaties = mutatie die aanwezig is in de lichaamscellen.
Bv. verworven mutatie in cellen van long door roken.
Zijn niet overerfbaar!!
Kiembaanmutaties = mutatie die aanwezig is in de kiembaancellen (= voorlopers van
eicellen en zaadcellen).
Zijn overerfbaar => zal in alle lichaamscellen van nageslacht aanwezig zijn.
= je kan geboren worden met een mutatie die niet bij jou is ontstaan, maar
in vorige generaties.
3. GEVOLGEN VAN MUTATIES
Mutatie = veroorzaakt geen ziekte, maar kan wel leiden tot een ziekte.
Bv. functie van een bepaald eiwit wordt door mutatie verstoord.
GEVOLGEN OP EIWITFUNCTIE
Mutatie: leidt tot een gewijzigde eiwitfunctie als de mutatie:
In exon van gen plaatsvindt.
Niet gecorrigeerd wordt door DNA-repair.
Leidt tot de selectie van ander aminozuur tijdens
transcriptie.
Betekenis gewijzigde eiwitfunctie:
Loss of function
= functie van het eiwit gaat geheel of gedeeltelijk verloren.
Gain of function
= functie van het eiwit neemt toe of wijzigt.
4
, Embryologie en genetica Genetica
GEVOLGEN OP HET FENOTYPE
Mutatie in genotype, effect op fenotype => hangt af van:
Weefsel waarin deze mutatie optreedt.
Aantal cellen waarin deze mutatie optreedt.
Rol die het tweede allel speelt.
Omgevingsfactoren.
WEEFSEL WAARIN MUTATIE OPTREEDT
= ze komen enkel tot uiting in het fenotype als de genen waarin ze zich bevinden tot
expressie worden gebracht.
Bv. HBB-gen => komt enkel tot uiting in cellen van het beenmerg.
AANTAL CELLEN WAARIN ZE OPTREEDT
= ze komen enkel tot uiting in het fenotype als voldoende cellen de mutatie tot expressie
brengen.
Overgeërfde mutaties komen in alle cellen voor.
Bv. HBB-gen; als dit enkel voorkomt in 1 cel in het beenmerg => zal dat geen effect
hebben op het fenotype.
ROL VAN 2DE ALLEL
= ze komen enkel tot uiting in het fenotype bij afwezigheid van een dominant, wild-type
allel.
Ons genoom => diploïd; we hebben voor elk gen 2 allelen.
Voordeel: zelfs bij aanwezigheid van 1 mutant allel, slaagt de andere er toch niet
in om het fenotype te redden.
Beschouw een heterozygoot genotype:
5
HOOFDSTUK 16 – MUTATIES
= verandering = een variatie in de genetische code.
Belangrijke eigenschap van DNA is het vertonen van variatie.
Allel = elke mogelijke variant van eenzelfde gen.
= > ontstaan door mutaties in de DNA-code.
Elk mens: bezig 20 687 genen => maken ons mens, maar er bestaan toch variaties in de
DNA-code voor heel wat genen.
Mens => diploïd = op elke locus plaats voor 2 allelen.
HOMO- EN HETEROZYGOOT
Homozygoot = als een individu voor een bepaalde locus eenzelfde allel heeft.
Heterozygoot = als beide allelen verschillend zijn voor dat gen.
Hemizygoot = bij genen op X-chromosoom en Y-chromosoom bij man.
= > homo- en heterozygoot zijn hier niet van toepassing.
MONOMORF EN POLYMORF
MONOMORFE GENEN
= genen waarvan weinig verschillende allelen in omloop zijn. Er is 1 allel dat heel
frequent is en andere allelen die zeldzaam zijn in de populatie.
Wild-type = vaak voorkomende allel.
Mutante = zeldzame variant.
= > afhankelijk van land – cultuur – omgeving - … (bv. blond haar hier opvallend,
maar in Afrika zeldaam.
POLYMORFE GENEN
= genen waarbij veel genetische variaties in omloop zijn.
= > moeilijker om te bepalen wat wild-type en mutanten zijn => polymorfisme
= 1/3de van de genen bij de mens
zijn zo.
Bv. bloedgroepen – hemoglobine
- ….
1
,Embryologie en genetica Genetica
Genotype = beschrijven over welke allelen iemand beschikt voor een bepaald gen.
1.SOORTEN MUTATIES
= aard van de wijziging in het DNA; structurele wijzigingen in de DNA-code zelf.
PUNTMUTATIE
= SNiP = single nucleotide polymorphism
= 1 base wordt vervangen door een andere.
Meest voorkomende mutatie.
Spelen een rol in de genetische variatie tussen mensen.
Bij SNiP: complementaire base streng wordt ook gewijzigd.
Analyseren mutaties: enkel coderende streng wordt besproken => mRNA-code
DELETIE
= 1 of meer baseparen gaan verloren.
Microdeletie = deletie van < 5 000 000 bp => verschillende genen kunnen hierbij
verloren gaan.
INSERTIE
= 1 of meerdere baseparen worden toegevoegd.
DUPLICATIE
= 1 of meerdere baseparen worden herhaald.
2
,Embryologie en genetica Genetica
INVERSIE
= een groepje baseparen wordt omgedraaid.
TRANSLOCATIE
= een deel van een chromosoom wordt uitgewisseld met een chromosoom.
Ingrijpende mutatie
Ongebalanceerde translocatie = soms gaat wat erfelijk materiaal verloren of wordt dit
gedupliceerd.
Gebalanceerde translocatie = hoeveelheid erfelijk materiaal blijft gelijk.
Bv. Philadelphia translocatie => er gebeurd een uitwisseling tussen lange arm
van chromosomen 9 en 22. De dragers van deze translocatie hebben een grotere
kans op leukemie.
= kanker van
WBC.
= > eerste mutatie waarbij een verband aangetoond werd met het
ontstaan van kanker.
2. OORZAKEN VAN MUTATIES
SPONTANE MUTATIES
= complexiteit van DNA en enorme aantal celdelingen tijdens een mensenleven leiden
onvermijdelijk tot fouten tijdens het kopiëren optreden van vele willekeurige mutaties.
Meeste mutaties ontstaan zo.
Gebeuren: op plaatsen waar basesequenties zich herhalen => per 2 – per 3 – per 4 - ….
3
,Embryologie en genetica Genetica
= stotterfrequenties => belangrijke mutatie-hotspots!
GEÏNDUCEERDE
DNA-repair = eenMUTATIES
systeem van herstellende enzymen die in elke cel actief zijn DNA-
replicatie is vrij accuraat (ondanks optreden
Mutagenen = omgevingsfactoren vankunnen
die mutaties spontane mutaties).
uitlokken.
Bekende voorbeelden:
Tabaksrook
Bepaalde geneesmiddelen
Straling (UV-straling) en ioniserende straling (radioactiviteit)
Industriële agentia (benzeen) en zware metalen (cadmium)
Sommige virussen (HPV) en bacteriën (helicobacter pylori)
SOMATISCHE MUTATIES VS. KIEMBAANMUTATIES
Somatische mutaties = mutatie die aanwezig is in de lichaamscellen.
Bv. verworven mutatie in cellen van long door roken.
Zijn niet overerfbaar!!
Kiembaanmutaties = mutatie die aanwezig is in de kiembaancellen (= voorlopers van
eicellen en zaadcellen).
Zijn overerfbaar => zal in alle lichaamscellen van nageslacht aanwezig zijn.
= je kan geboren worden met een mutatie die niet bij jou is ontstaan, maar
in vorige generaties.
3. GEVOLGEN VAN MUTATIES
Mutatie = veroorzaakt geen ziekte, maar kan wel leiden tot een ziekte.
Bv. functie van een bepaald eiwit wordt door mutatie verstoord.
GEVOLGEN OP EIWITFUNCTIE
Mutatie: leidt tot een gewijzigde eiwitfunctie als de mutatie:
In exon van gen plaatsvindt.
Niet gecorrigeerd wordt door DNA-repair.
Leidt tot de selectie van ander aminozuur tijdens
transcriptie.
Betekenis gewijzigde eiwitfunctie:
Loss of function
= functie van het eiwit gaat geheel of gedeeltelijk verloren.
Gain of function
= functie van het eiwit neemt toe of wijzigt.
4
, Embryologie en genetica Genetica
GEVOLGEN OP HET FENOTYPE
Mutatie in genotype, effect op fenotype => hangt af van:
Weefsel waarin deze mutatie optreedt.
Aantal cellen waarin deze mutatie optreedt.
Rol die het tweede allel speelt.
Omgevingsfactoren.
WEEFSEL WAARIN MUTATIE OPTREEDT
= ze komen enkel tot uiting in het fenotype als de genen waarin ze zich bevinden tot
expressie worden gebracht.
Bv. HBB-gen => komt enkel tot uiting in cellen van het beenmerg.
AANTAL CELLEN WAARIN ZE OPTREEDT
= ze komen enkel tot uiting in het fenotype als voldoende cellen de mutatie tot expressie
brengen.
Overgeërfde mutaties komen in alle cellen voor.
Bv. HBB-gen; als dit enkel voorkomt in 1 cel in het beenmerg => zal dat geen effect
hebben op het fenotype.
ROL VAN 2DE ALLEL
= ze komen enkel tot uiting in het fenotype bij afwezigheid van een dominant, wild-type
allel.
Ons genoom => diploïd; we hebben voor elk gen 2 allelen.
Voordeel: zelfs bij aanwezigheid van 1 mutant allel, slaagt de andere er toch niet
in om het fenotype te redden.
Beschouw een heterozygoot genotype:
5
