GENETICA
Hoofdstuk: inleiding
1. Genetica:
• Erfelijkheid is het verschijnsel dat eig. vd ouders overgaan op de nakommelingen
= genetische of erfelijke eigenschappen
• Genetica= erfelijkheidsleer
o Overdracht v genetische eig. (transmission genetics)
o Chemische aard v genetisch materiaal (moleculaire genetics)
o Verspreiding/expressie v genen in populaties (populatie en kwantitatieve
genetica)
2. Waarom Genetica belangrijk?
• Genetische eig. ‘controleren’ fysiologische processen op celniveau:
expressie: heeft invloed op cytologie(opbouw cellen), fysiologie, morfologie
en ontwikkeling
overdracht: fylogenie, evolutieleer
• Gevolg: genetica vormt basis van verschillende disciplines
• Planten zijn groen doordat ze chlorofyl bevatten. Chlorofyl komt voort uit
glutamaat, alle tussenstappen gebeuren door enzymen.
• LUCA: men weet door de genetische code dat schimmels meer verwant zijn met
dieren dan met planten
3. Toepassingen
• Geneeskunde: diverse ziekten hebben een genetische oorzaak bv kanker
o Oncogenen: genproducten regelen celdeling: enzymen/eiwitten als er
ontregeling is --> problemen --> tumor ontwikkeling
o Tumor suppressor genen: slecht functioneren kan leiden tot
ongecontroleerde celdeling (genen werken niet waardoor tumor niet
onderdrukt wordt)
• Landbouw:
o Plantenveredeling
o Dierenveredeling (stijging melkproductie door verbetering genetica
melkproductie)
4. Toepassingen moleculaire genetica
• GGO’s
• Productie insuline via genetisch gemodificeerde bacteriën
• DNA fingerprints in de misdaadbestrijding
• Gentherapie= exploreren v genen om afwijking te verhelpen
• CrisprCas
5. CrisprCas= knippen en plakken met DNA door eiwitcomplex
, 6. Voorbeeld Pia:
Diagnose: SMA= genetische afwijking:
Kortere zenuwtakken waardoor spieren niet goed
bezenuwt worden --> spasmen, …
Genetische achtergrond:
SMN1: eiwitten nodig voor gezond fenotype
SMN2: niet zo efficiënt in eiwit aanmaak--> als je
enkel SMN2 hebt, krijg je het slechte fenotype
Virus in cellen: spuit DNA in met SMN1-gen -->
‘slecht’ fenotype wordt te niet gedaan
7. Moleculaire genetica: toepassing in praktijk: transformatie van planten
• Alle rode stukjes eruit behalve het rode stukje dat resistent is tegen de ziekte
, 8. Belgische probleem: Phytophthora infestans:
--> bestrijdingskosten heel hoog --> niet ecologisch/ niet gezond opl. GGO
Omyceet: in aardappel --> aardappel w rot --> kan leiden tot
enorme oogst verliezen.
Aardappel is afkomstig uit Zuid-Amerika, daar zijn nog altijd
soorten die zeer resistent zijn tegen phytophthora --> we willen
de resistentie uit deze aardappelen meenemen naar België
Vroeger exploitatie van genetica: via klassieke veredeling 2005
eerste cultivars maar in 2009 toch terug ziekteverwekkers op
plant.
Nu: biotechnologie en GGO(=genetisch gewijzigde organismen) We hebben bacterie nodig die super goed is in het
- ontstaan door wijziging van genetisch materiaal welke door overbrengen van stukjes, namelijk agreobacterium.
voortplanting of natuurlijke recombinatie niet mogelijk is--> Als stukje DNA tot expressie komt, geeft het
biotechnologische ingreep is nodig tumoren --> stukje DNA dat codeert voor
- concreet: ‘ een nuttig gen w geïdentificeerd en overgebracht via tumorvorming vervangen door stukje DNA resistent
biotechnologie naar een welbepaalde cultuurplant’ tegen ziekte --> uit blaadje waar dit is ingebracht
• Gen hoeft niet van dezelfde of verwante ontsaat nieuw plantje
soort te zijn=transgenese( je gebruikt een
bacterie om het over te brengen) -->
kruisbaarheid is niet meer noodzakelijk Nadeel: vernieling door publieke opinie
• Wel van een zelfde soort= cisgenese
MAAR GGO overleeft!!!
9. Molecular farming:
• Planten staan in voor de productie van complexe plant vreemde structuren
o Eiwitten als albumine, antilichamen,…
o Vaccins
o Farmaceutische producten
• Trachten om mensen te vaccineren mbv planten die vaccin tot expressie brengen
mbv pilletje aan mens te geven
• ‘golden rice’: voeding meer geoptimaliseerd
, Hoofdstuk 1: mendeliaanse overerving
1. Erfelijkheid en variatie
• Erfelijkheid ( eig. ouders gaan over op nakommelingen)
o Nakomelingen gelijken op ouders, doch zijn er nooit identisch mee
o De nakomelingen verschillen tevens onderling
Variatie en gelijkenis: resultaat v eenzelfde proces
• Genotype= erfelijke aanleg(=aanwezige genetische eig. ): identische set v
genen, toch niet dezelfde verschijningsvormen
• Fenotype= verschijningsvorm zijnde morfologie,
gedragingen, fysiologie, … (resultaat v interactie
tussen omgeving en genotype)
Vb Gebr. Borlé (verschillen miniem doordat ze in
zelfde milieu leven)
Aandeel milieu en genotype in fenotype varieert
(het is niet omdat genotype hetzelfde is, dat het
fenotype hetzelfde is)
• Hoe ouder men w, hoe meer impact de omgeving heeft
• Identieke tweeling:
Pigmentsverschil, haargroei verschillend, groeiafwijkingen
Als genotype zorgt voor identiek fenotype zouden de broers op dezelfde dag
sterven
• geen enkel individu(uitz: asexuelen voortplanting,
uitz zelfbestuiving ontstane planten, ééneiïge
tweelingen) bezit hetzelfde genotype/fenotype
• wel kunnen partiële geno- en fenotype gelijk zijn bv.
Genen voor oogkleur
2. Niet erfelijke fenotypische beïnvloeding
• Sommige kenmerken v moeder of vader kunnen fenotype v nakomelingen
beïnvloeden zonder dat er genen bij te pas komen:
o Hoeveelheid dooier in een ei bepaalt lichaamsgrootte v nakomelingen
(lichaamsconditie v moeder is bepalend)
o Trisomie v chromosoom 21: 1/2000 bij moeders van 20j tot 1/50 bij
moeders van 45j niet erfelijk maar gevolg van de leeftijd vd moeder
3. Erfelijkheid en variatie
• Reactienorm= range v fenotypen die kan ontstaan uit 1 genotype, als gevolg
van verschillende omgevingen= fenotypisch variantie die men bekomt met
een gegeven genotype is weerspiegeling vd milieuvariantie= hoeveel
verschillende verschijningsvormen zijn er
• Sommige eig. zijn weinig beïnvloedbaar door omgeving
o Bloedgroep
o Bloemkleur
o …
Hoofdstuk: inleiding
1. Genetica:
• Erfelijkheid is het verschijnsel dat eig. vd ouders overgaan op de nakommelingen
= genetische of erfelijke eigenschappen
• Genetica= erfelijkheidsleer
o Overdracht v genetische eig. (transmission genetics)
o Chemische aard v genetisch materiaal (moleculaire genetics)
o Verspreiding/expressie v genen in populaties (populatie en kwantitatieve
genetica)
2. Waarom Genetica belangrijk?
• Genetische eig. ‘controleren’ fysiologische processen op celniveau:
expressie: heeft invloed op cytologie(opbouw cellen), fysiologie, morfologie
en ontwikkeling
overdracht: fylogenie, evolutieleer
• Gevolg: genetica vormt basis van verschillende disciplines
• Planten zijn groen doordat ze chlorofyl bevatten. Chlorofyl komt voort uit
glutamaat, alle tussenstappen gebeuren door enzymen.
• LUCA: men weet door de genetische code dat schimmels meer verwant zijn met
dieren dan met planten
3. Toepassingen
• Geneeskunde: diverse ziekten hebben een genetische oorzaak bv kanker
o Oncogenen: genproducten regelen celdeling: enzymen/eiwitten als er
ontregeling is --> problemen --> tumor ontwikkeling
o Tumor suppressor genen: slecht functioneren kan leiden tot
ongecontroleerde celdeling (genen werken niet waardoor tumor niet
onderdrukt wordt)
• Landbouw:
o Plantenveredeling
o Dierenveredeling (stijging melkproductie door verbetering genetica
melkproductie)
4. Toepassingen moleculaire genetica
• GGO’s
• Productie insuline via genetisch gemodificeerde bacteriën
• DNA fingerprints in de misdaadbestrijding
• Gentherapie= exploreren v genen om afwijking te verhelpen
• CrisprCas
5. CrisprCas= knippen en plakken met DNA door eiwitcomplex
, 6. Voorbeeld Pia:
Diagnose: SMA= genetische afwijking:
Kortere zenuwtakken waardoor spieren niet goed
bezenuwt worden --> spasmen, …
Genetische achtergrond:
SMN1: eiwitten nodig voor gezond fenotype
SMN2: niet zo efficiënt in eiwit aanmaak--> als je
enkel SMN2 hebt, krijg je het slechte fenotype
Virus in cellen: spuit DNA in met SMN1-gen -->
‘slecht’ fenotype wordt te niet gedaan
7. Moleculaire genetica: toepassing in praktijk: transformatie van planten
• Alle rode stukjes eruit behalve het rode stukje dat resistent is tegen de ziekte
, 8. Belgische probleem: Phytophthora infestans:
--> bestrijdingskosten heel hoog --> niet ecologisch/ niet gezond opl. GGO
Omyceet: in aardappel --> aardappel w rot --> kan leiden tot
enorme oogst verliezen.
Aardappel is afkomstig uit Zuid-Amerika, daar zijn nog altijd
soorten die zeer resistent zijn tegen phytophthora --> we willen
de resistentie uit deze aardappelen meenemen naar België
Vroeger exploitatie van genetica: via klassieke veredeling 2005
eerste cultivars maar in 2009 toch terug ziekteverwekkers op
plant.
Nu: biotechnologie en GGO(=genetisch gewijzigde organismen) We hebben bacterie nodig die super goed is in het
- ontstaan door wijziging van genetisch materiaal welke door overbrengen van stukjes, namelijk agreobacterium.
voortplanting of natuurlijke recombinatie niet mogelijk is--> Als stukje DNA tot expressie komt, geeft het
biotechnologische ingreep is nodig tumoren --> stukje DNA dat codeert voor
- concreet: ‘ een nuttig gen w geïdentificeerd en overgebracht via tumorvorming vervangen door stukje DNA resistent
biotechnologie naar een welbepaalde cultuurplant’ tegen ziekte --> uit blaadje waar dit is ingebracht
• Gen hoeft niet van dezelfde of verwante ontsaat nieuw plantje
soort te zijn=transgenese( je gebruikt een
bacterie om het over te brengen) -->
kruisbaarheid is niet meer noodzakelijk Nadeel: vernieling door publieke opinie
• Wel van een zelfde soort= cisgenese
MAAR GGO overleeft!!!
9. Molecular farming:
• Planten staan in voor de productie van complexe plant vreemde structuren
o Eiwitten als albumine, antilichamen,…
o Vaccins
o Farmaceutische producten
• Trachten om mensen te vaccineren mbv planten die vaccin tot expressie brengen
mbv pilletje aan mens te geven
• ‘golden rice’: voeding meer geoptimaliseerd
, Hoofdstuk 1: mendeliaanse overerving
1. Erfelijkheid en variatie
• Erfelijkheid ( eig. ouders gaan over op nakommelingen)
o Nakomelingen gelijken op ouders, doch zijn er nooit identisch mee
o De nakomelingen verschillen tevens onderling
Variatie en gelijkenis: resultaat v eenzelfde proces
• Genotype= erfelijke aanleg(=aanwezige genetische eig. ): identische set v
genen, toch niet dezelfde verschijningsvormen
• Fenotype= verschijningsvorm zijnde morfologie,
gedragingen, fysiologie, … (resultaat v interactie
tussen omgeving en genotype)
Vb Gebr. Borlé (verschillen miniem doordat ze in
zelfde milieu leven)
Aandeel milieu en genotype in fenotype varieert
(het is niet omdat genotype hetzelfde is, dat het
fenotype hetzelfde is)
• Hoe ouder men w, hoe meer impact de omgeving heeft
• Identieke tweeling:
Pigmentsverschil, haargroei verschillend, groeiafwijkingen
Als genotype zorgt voor identiek fenotype zouden de broers op dezelfde dag
sterven
• geen enkel individu(uitz: asexuelen voortplanting,
uitz zelfbestuiving ontstane planten, ééneiïge
tweelingen) bezit hetzelfde genotype/fenotype
• wel kunnen partiële geno- en fenotype gelijk zijn bv.
Genen voor oogkleur
2. Niet erfelijke fenotypische beïnvloeding
• Sommige kenmerken v moeder of vader kunnen fenotype v nakomelingen
beïnvloeden zonder dat er genen bij te pas komen:
o Hoeveelheid dooier in een ei bepaalt lichaamsgrootte v nakomelingen
(lichaamsconditie v moeder is bepalend)
o Trisomie v chromosoom 21: 1/2000 bij moeders van 20j tot 1/50 bij
moeders van 45j niet erfelijk maar gevolg van de leeftijd vd moeder
3. Erfelijkheid en variatie
• Reactienorm= range v fenotypen die kan ontstaan uit 1 genotype, als gevolg
van verschillende omgevingen= fenotypisch variantie die men bekomt met
een gegeven genotype is weerspiegeling vd milieuvariantie= hoeveel
verschillende verschijningsvormen zijn er
• Sommige eig. zijn weinig beïnvloedbaar door omgeving
o Bloedgroep
o Bloemkleur
o …
