Tutor course 5
Blok 1
Week 1
Leerdoelen
Na afloop van deze taak ben je in staat om:
- De verschillen tussen genomisch DNA en cDNA uit te leggen.
- Verschillende soorten puntmutaties uit te leggen en het effect ervan op de
eiwitsequentie te verklaren.
- Mutatie analyse en sequentie analyse uit te leggen.
- Achtergrond informatie op kunnen zoeken met behulp van PubMed.
- Een sequentie kunnen opzoeken in de GenBank
- Aanvullende verdiepende vragen te stellen naar aanleiding van de opgezochte
informatie.
In de ‘open reading frames’ van de genetische code worden 61 verschillende combinaties
van drie nucleotiden (codons) gebruikt om de aminozuur sequenties van eiwitten te bepalen.
Aan het einde van de jaren 70 van de vorige eeuw, werd ontdekt dat de ‘open reading
frames’ voor genen van eukaryoten worden onderbroken door stukken niet coderend DNA:
de intronen. Deze intronen worden in eerste instantie wel getranscribeerd, maar later
verwijderd uit het pre-mRNA door middel van splicing. De sequentie die overblijft in het
uiteindelijke mRNA bestaat alleen uit exonen. De synthese van het pre-mRNA transcript van
een gen start bij de promotor en eindigt bij (of in de buurt van) het poly-adenylatie signaal.
Opdracht 1
Voordat je aan de bij het artikel horende opdracht gaat werken, moet het volgende voor je
duidelijk zijn:
- Hoe is een eiwit coderend gen in prokaryoten opgebouwd?
Een gen van een prokaryoot heeft een promotor sequentie, hier bindt RNA
polymerase, gevolgd door de transcription start site, 5’ UTR en startcodon. De transcriptie
begint bij het startcodon. Vervolgens komt de coderende sequentie. En aan het eind zit het
stopcodon en het 3’ UTR. Transcriptie stopt als RNA polymerase bij het stopcodon komt.
- Hoe is een eiwit coderend gen in eukaryoten opgebouwd?
, Eukaryotische genen hebben buiten de coderende sequentie ook intronen. Dit zijn
stukken DNA die niet coderen voor een gen. De functie van intronen is het reguleren van
expressie. Ook hebben ze een 5’ Cap en 3’ poly-A tail.
- Wat zijn dus de verschillen tussen de genen in prokaryoten en eukaryoten?
Eukaryote genen hebben intronen.
- Wat is een puntmutatie?
Bij een puntmutatie is er een verandering in één nucleotide.
- Welke typen puntmutaties zijn er?
Substitutie, insertie en deletie. Er zijn drie verschillende substitutie mutaties.
1. Silent: de nucleotide verandert maar het codon codeert voor hetzelfde
aminozuur.
2. Missense: De nucleotide verandert en het codon codeert voor een ander
aminozuur.
3. Nonsense: De nucleotide verandert en zorgt ervoor dat het codon voor een
stop codon codeert.
- Welke gevolgen hebben de verschillende puntmutaties hebben op het polypeptide?
Punt mutaties zorgen ervoor dat een eiwit niet correct wordt afgeschreven, hierdoor
kan het niet functioneel zijn of, in het geval van een nonsense punt mutatie kan het
zijn dat het eiwit niet afgemaakt wordt. Het gevolg van een insertie of deletie is een
frameshift. Hierbij veranderen alle ORF’s downstream van de mutatie. Dit heeft grote
impact.
- We maken in de praktijk gebruik van cDNA. Wat is het verschil tussen genomisch
DNA en cDNA? Waarom maken we gebruik van cDNA en niet van genomisch DNA?
cDNA staat voor copy/complement DNA. Dit is door middel van reverse transcriptase
afgeschreven van mRNA. Het bevat dus GEEN intronen meer. Genomisch DNA
bevat wel intronen. Bacteriën kunnen niet splicen, als we genomisch DNA zouden
gebruiken als insert zou de bacteriecel de intronen ook transleren, wat leidt tot een
incorrect eiwit.
Blok 1
Week 1
Leerdoelen
Na afloop van deze taak ben je in staat om:
- De verschillen tussen genomisch DNA en cDNA uit te leggen.
- Verschillende soorten puntmutaties uit te leggen en het effect ervan op de
eiwitsequentie te verklaren.
- Mutatie analyse en sequentie analyse uit te leggen.
- Achtergrond informatie op kunnen zoeken met behulp van PubMed.
- Een sequentie kunnen opzoeken in de GenBank
- Aanvullende verdiepende vragen te stellen naar aanleiding van de opgezochte
informatie.
In de ‘open reading frames’ van de genetische code worden 61 verschillende combinaties
van drie nucleotiden (codons) gebruikt om de aminozuur sequenties van eiwitten te bepalen.
Aan het einde van de jaren 70 van de vorige eeuw, werd ontdekt dat de ‘open reading
frames’ voor genen van eukaryoten worden onderbroken door stukken niet coderend DNA:
de intronen. Deze intronen worden in eerste instantie wel getranscribeerd, maar later
verwijderd uit het pre-mRNA door middel van splicing. De sequentie die overblijft in het
uiteindelijke mRNA bestaat alleen uit exonen. De synthese van het pre-mRNA transcript van
een gen start bij de promotor en eindigt bij (of in de buurt van) het poly-adenylatie signaal.
Opdracht 1
Voordat je aan de bij het artikel horende opdracht gaat werken, moet het volgende voor je
duidelijk zijn:
- Hoe is een eiwit coderend gen in prokaryoten opgebouwd?
Een gen van een prokaryoot heeft een promotor sequentie, hier bindt RNA
polymerase, gevolgd door de transcription start site, 5’ UTR en startcodon. De transcriptie
begint bij het startcodon. Vervolgens komt de coderende sequentie. En aan het eind zit het
stopcodon en het 3’ UTR. Transcriptie stopt als RNA polymerase bij het stopcodon komt.
- Hoe is een eiwit coderend gen in eukaryoten opgebouwd?
, Eukaryotische genen hebben buiten de coderende sequentie ook intronen. Dit zijn
stukken DNA die niet coderen voor een gen. De functie van intronen is het reguleren van
expressie. Ook hebben ze een 5’ Cap en 3’ poly-A tail.
- Wat zijn dus de verschillen tussen de genen in prokaryoten en eukaryoten?
Eukaryote genen hebben intronen.
- Wat is een puntmutatie?
Bij een puntmutatie is er een verandering in één nucleotide.
- Welke typen puntmutaties zijn er?
Substitutie, insertie en deletie. Er zijn drie verschillende substitutie mutaties.
1. Silent: de nucleotide verandert maar het codon codeert voor hetzelfde
aminozuur.
2. Missense: De nucleotide verandert en het codon codeert voor een ander
aminozuur.
3. Nonsense: De nucleotide verandert en zorgt ervoor dat het codon voor een
stop codon codeert.
- Welke gevolgen hebben de verschillende puntmutaties hebben op het polypeptide?
Punt mutaties zorgen ervoor dat een eiwit niet correct wordt afgeschreven, hierdoor
kan het niet functioneel zijn of, in het geval van een nonsense punt mutatie kan het
zijn dat het eiwit niet afgemaakt wordt. Het gevolg van een insertie of deletie is een
frameshift. Hierbij veranderen alle ORF’s downstream van de mutatie. Dit heeft grote
impact.
- We maken in de praktijk gebruik van cDNA. Wat is het verschil tussen genomisch
DNA en cDNA? Waarom maken we gebruik van cDNA en niet van genomisch DNA?
cDNA staat voor copy/complement DNA. Dit is door middel van reverse transcriptase
afgeschreven van mRNA. Het bevat dus GEEN intronen meer. Genomisch DNA
bevat wel intronen. Bacteriën kunnen niet splicen, als we genomisch DNA zouden
gebruiken als insert zou de bacteriecel de intronen ook transleren, wat leidt tot een
incorrect eiwit.
