Genstructuur, genexpressie en
organisatie van het menselijke
genoom
2.1. Genoom versus exoom
Menselijk genoom is 3.2 Gb
1,2% van het genoom codeert voor eiwit
Non-coding DNA -> DNA regulatie sequenties die controleren hoe onze genen werken
(promotors, enhancers)
Exonen = coderende segmenten van het genoom, gebruikt voor de codatie van het eiwit
Intronen = stukje DNA dat zich in het gen bevindt, maar dat niet gebruikt wordt voor codatie
Exoom = verzameling van alle exonen in het genoom
2.1.1 Splicing
RNA-splicing houdt in dat het RNA-transcript eerst wordt gesplitst op de juncties tussen
getranscribeerde exonen en intronen
-> getranscribeerde intron-sequenties worden afgebroken
-> getranscribeerde exon-sequenties worden covalent gebonden om mature mRNA te maken
RNA splicing wordt uitgevoerd in de kern door spliceosomen, complexe assemblages van
eiwitfactoren en snRNA moleculen
Spliceosoom -> herkent en knipt het primaire RNA transcript op de precieze posities door de start en
stop plaatsen van introns te markeren
HOE?
Alle intronen beginnen met GT-dinucleotide op de DNA-streng en eindigen met AG. Op die manier
begint de getranscribeerde intronsequentie met GU en eindigt met AG deze sequenties worden dus
gebruikt voor splitsing.
2.2.2. Translatie
het eerste AZ draagt een NH2 groep dat zorgt voor het N-terminal end van de polypeptide
het laatste AZ draagt een COOH groep dat zorgt voor een C-terminal end van de polypeptide
1
, 1. Ribosomen binden aan 5’ uiteinde van een mRNA molecule en bewegen langs deze molecule
tot ze een initiatie codon tegenkomen (AUG trinucleotide)
2. het methionine-dragende t-RNA maakt contact met het AUG-codon en verzendt zijn lading
methionine + tRNA zorgt ervoor dat het codon wordt herkent en de juiste AZ worden
afgelezen voor de genetische code
3. het ribosoom katalyseert de vorming van een peptidebinding tussen de AZ waardoor een
polypeptideketen wordt gevormd
4. ribosoom komt stop codon tegen -> ribosoom valt van mRNA af en geeft polypeptideketen
vrij
5. polypeptideketen wordt post-translationeel gemodificeerd
2.2.3. Chemische modificatie van eiwitten
Methylatie, acetylatie, fosforylatie = gespecialiseerde enzymen binden of ontbinden een
methyl, acetyl of fosfaatgroep dat ervoor waardoor het eiwit van toestand veranderd ->
functionele gevolgen
Hydroxylatie en carboxylatie
N-glycosylatie = suikerbinding aan N van asparagine in ER en golgi
O-glycosylatie = suikerbinding aan OH van serine in golgi
N-lipidatie = toevoegen van lipide groep aan aminogroep van glycine -> bevorderd
membraan-proteïne interacties
S-lipidatie = toevoegen van lipide groep aan prenylgroep van thiol of cysteïne -> helpt
verankering van proteïne in membraan
2.2.4. Proteïne structuur
Primaire structuur = lineaire sequentie
Secundaire structuur = ruimtelijke organisatie van aangrenzende delen van eenzelfde
polypeptideketen (α-helix, β-sheet, β-turn)
Tertiaire structuur = globale 3D structuur
Quaternaire structuur = globale structuur van multimeer eiwit
Alfa-helix
Rigide cylinder
Gestabiliseerd door H-bruggen tussen carbonyl zuurstof en waterstof van de
amino van 4 AZ verder
2
organisatie van het menselijke
genoom
2.1. Genoom versus exoom
Menselijk genoom is 3.2 Gb
1,2% van het genoom codeert voor eiwit
Non-coding DNA -> DNA regulatie sequenties die controleren hoe onze genen werken
(promotors, enhancers)
Exonen = coderende segmenten van het genoom, gebruikt voor de codatie van het eiwit
Intronen = stukje DNA dat zich in het gen bevindt, maar dat niet gebruikt wordt voor codatie
Exoom = verzameling van alle exonen in het genoom
2.1.1 Splicing
RNA-splicing houdt in dat het RNA-transcript eerst wordt gesplitst op de juncties tussen
getranscribeerde exonen en intronen
-> getranscribeerde intron-sequenties worden afgebroken
-> getranscribeerde exon-sequenties worden covalent gebonden om mature mRNA te maken
RNA splicing wordt uitgevoerd in de kern door spliceosomen, complexe assemblages van
eiwitfactoren en snRNA moleculen
Spliceosoom -> herkent en knipt het primaire RNA transcript op de precieze posities door de start en
stop plaatsen van introns te markeren
HOE?
Alle intronen beginnen met GT-dinucleotide op de DNA-streng en eindigen met AG. Op die manier
begint de getranscribeerde intronsequentie met GU en eindigt met AG deze sequenties worden dus
gebruikt voor splitsing.
2.2.2. Translatie
het eerste AZ draagt een NH2 groep dat zorgt voor het N-terminal end van de polypeptide
het laatste AZ draagt een COOH groep dat zorgt voor een C-terminal end van de polypeptide
1
, 1. Ribosomen binden aan 5’ uiteinde van een mRNA molecule en bewegen langs deze molecule
tot ze een initiatie codon tegenkomen (AUG trinucleotide)
2. het methionine-dragende t-RNA maakt contact met het AUG-codon en verzendt zijn lading
methionine + tRNA zorgt ervoor dat het codon wordt herkent en de juiste AZ worden
afgelezen voor de genetische code
3. het ribosoom katalyseert de vorming van een peptidebinding tussen de AZ waardoor een
polypeptideketen wordt gevormd
4. ribosoom komt stop codon tegen -> ribosoom valt van mRNA af en geeft polypeptideketen
vrij
5. polypeptideketen wordt post-translationeel gemodificeerd
2.2.3. Chemische modificatie van eiwitten
Methylatie, acetylatie, fosforylatie = gespecialiseerde enzymen binden of ontbinden een
methyl, acetyl of fosfaatgroep dat ervoor waardoor het eiwit van toestand veranderd ->
functionele gevolgen
Hydroxylatie en carboxylatie
N-glycosylatie = suikerbinding aan N van asparagine in ER en golgi
O-glycosylatie = suikerbinding aan OH van serine in golgi
N-lipidatie = toevoegen van lipide groep aan aminogroep van glycine -> bevorderd
membraan-proteïne interacties
S-lipidatie = toevoegen van lipide groep aan prenylgroep van thiol of cysteïne -> helpt
verankering van proteïne in membraan
2.2.4. Proteïne structuur
Primaire structuur = lineaire sequentie
Secundaire structuur = ruimtelijke organisatie van aangrenzende delen van eenzelfde
polypeptideketen (α-helix, β-sheet, β-turn)
Tertiaire structuur = globale 3D structuur
Quaternaire structuur = globale structuur van multimeer eiwit
Alfa-helix
Rigide cylinder
Gestabiliseerd door H-bruggen tussen carbonyl zuurstof en waterstof van de
amino van 4 AZ verder
2
