Hoofdstuk 2: Fundamentals of cells and chromosomes
Need for single-cell and spatial multi-omics (inleiding)
Een volwassen menselijk lichaam bestaat uit ± 100 biljoen cellen, deze behoren tot een
ongekend aantal celtypes.
● Vroegere analyse
○ RNA uit celtype nemen en analyseren
● Nu
○ Individuele cellen ⇒ specifiek gaan kijken waar genexpressie van bepaald
gen zich lokaliseert
■ Laat toe om te kijken hoe organen verouderen/veranderen bij ziekte
en hoe cellen veranderen in de tijd, bv. totipotente zygote evolueert
naar unipotente celtypes
○ Bestuderen van RNA en DNA
■ Bestuderen van mutaties, epigenomics, proteïnesynthese
○ Spatial multi-omics
■ Bestuderen van cel-celinteracties
● Technieken worden toegepast in de fertiliteitskliniek en in onderzoek naar
neurodegeneratieve en spijsverteringsziekten en kanker
Cell structure and diversity, and cell evolution
Celproliferatie
= Afwisselende rondes van celdeling en celgroei
● Symmetrische celdeling = dochtercellen hetzelfde
● Asymmetrische celdeling = dochtercellen niet hetzelfde
○ Verschillende functie en/of functie
○ Door bv. celpolariteit (transcriptiefactoren zitten meer aan een bepaalde
kant, waardoor de ene cel meer hiervan krijgt dan de andere dochtercel),
plaats van de spoelfiguur (resulteert in functionele cel en poollichaampje) of
deling gebeurt in horizontaal vlak waardoor de 2 dochtercellen in een andere
micro-omgeving komen en verschillende signalen van buitenaf krijgen
● Balans tussen celproliferatie en celdood
○ Bepaalde cellen blijven ook prolifereren maar ook cellen die niet meer
prolifereren en enkel kunnen doodgaan, bv. neuronen
1
, Prokaryoten en eukaryoten: celorganellen en kenmerken
● Gemiddelde grootte 10-30 micrometer
● Plasmamembraan
○ Dubbele laag fosfolipiden
○ Protectie cel en selectief permeabel
● Cytosol
○ Waterige component
● Cytoskelet
○ Celstabiliteit, celvorm, celbeweging, intracellulair
transport en communicatie
○ Microfilamenten
■ Uit actine polymeer
■ Vormt de celcortex ⇒ actine filamenten
kunnen celvorm snel veranderen voor bv.
endo- en exocytose en celbeweging via filo- en
lamellipodia
○ Microtubules
■ Uit tubuline polymeer
■ Bouwstenen centrosomen, spoelfiguur mitose
en cilia/flagella
○ Intermediaire filamenten
■ Bv. Keratine
● Cilia
○ Veroorzaken beweging
○ Primair cilium ⇒ bevat receptormoleculen = sensor voor omgeving cel
● ER
○ RER en SER
○ Opslagplaats Ca2+
○ Synthese, vouwing en modificatie proteïnen en lipiden bestemd voor
celmembraan of secretie
○ Start glycosylering
● Golgi-complex
○ Verdere modificatie van glycoproteïnen
○ Uitscheiding celproducten naar buitenkant en opbouw plasmamembraan en
lysosomen
● Lysosomen
○ Fagocytose ⇒ afbraak vaste voorwerpen
○ Pinocytose ⇒ afbraak vloeistoffen
● Peroxisomen
2
Need for single-cell and spatial multi-omics (inleiding)
Een volwassen menselijk lichaam bestaat uit ± 100 biljoen cellen, deze behoren tot een
ongekend aantal celtypes.
● Vroegere analyse
○ RNA uit celtype nemen en analyseren
● Nu
○ Individuele cellen ⇒ specifiek gaan kijken waar genexpressie van bepaald
gen zich lokaliseert
■ Laat toe om te kijken hoe organen verouderen/veranderen bij ziekte
en hoe cellen veranderen in de tijd, bv. totipotente zygote evolueert
naar unipotente celtypes
○ Bestuderen van RNA en DNA
■ Bestuderen van mutaties, epigenomics, proteïnesynthese
○ Spatial multi-omics
■ Bestuderen van cel-celinteracties
● Technieken worden toegepast in de fertiliteitskliniek en in onderzoek naar
neurodegeneratieve en spijsverteringsziekten en kanker
Cell structure and diversity, and cell evolution
Celproliferatie
= Afwisselende rondes van celdeling en celgroei
● Symmetrische celdeling = dochtercellen hetzelfde
● Asymmetrische celdeling = dochtercellen niet hetzelfde
○ Verschillende functie en/of functie
○ Door bv. celpolariteit (transcriptiefactoren zitten meer aan een bepaalde
kant, waardoor de ene cel meer hiervan krijgt dan de andere dochtercel),
plaats van de spoelfiguur (resulteert in functionele cel en poollichaampje) of
deling gebeurt in horizontaal vlak waardoor de 2 dochtercellen in een andere
micro-omgeving komen en verschillende signalen van buitenaf krijgen
● Balans tussen celproliferatie en celdood
○ Bepaalde cellen blijven ook prolifereren maar ook cellen die niet meer
prolifereren en enkel kunnen doodgaan, bv. neuronen
1
, Prokaryoten en eukaryoten: celorganellen en kenmerken
● Gemiddelde grootte 10-30 micrometer
● Plasmamembraan
○ Dubbele laag fosfolipiden
○ Protectie cel en selectief permeabel
● Cytosol
○ Waterige component
● Cytoskelet
○ Celstabiliteit, celvorm, celbeweging, intracellulair
transport en communicatie
○ Microfilamenten
■ Uit actine polymeer
■ Vormt de celcortex ⇒ actine filamenten
kunnen celvorm snel veranderen voor bv.
endo- en exocytose en celbeweging via filo- en
lamellipodia
○ Microtubules
■ Uit tubuline polymeer
■ Bouwstenen centrosomen, spoelfiguur mitose
en cilia/flagella
○ Intermediaire filamenten
■ Bv. Keratine
● Cilia
○ Veroorzaken beweging
○ Primair cilium ⇒ bevat receptormoleculen = sensor voor omgeving cel
● ER
○ RER en SER
○ Opslagplaats Ca2+
○ Synthese, vouwing en modificatie proteïnen en lipiden bestemd voor
celmembraan of secretie
○ Start glycosylering
● Golgi-complex
○ Verdere modificatie van glycoproteïnen
○ Uitscheiding celproducten naar buitenkant en opbouw plasmamembraan en
lysosomen
● Lysosomen
○ Fagocytose ⇒ afbraak vaste voorwerpen
○ Pinocytose ⇒ afbraak vloeistoffen
● Peroxisomen
2
