GET samenvatting :
Hoorcollege 1:
DNA = drager erfelijke eigenschappen.
Hoe bewijs je dat ?
Darwin en Mendel wisten niet dat DNA bestond. Miescher ontdekte dat er een zuur in de kern van
witte bloedcellen aanwezig is.
Griffith: the transforming principle -> DNA heeft erfelijke eigenschappen.
Niet genoeg bewijs, omdat ze dachten dat eiwitten veel ingewikkelder waren -> verder onderzoeken
door middel van verschillende proeven.
Chromosomen -> worden verdeeld tijdens celdeling : bestaan uit eiwit en DNA
AT/GC verhouding werd ontdekt door Chargaff -> evenveel A als T enz.
1953 : ontdekking structuur van DNA = dubbele helix.
T en C -> pyrimidines
A en G -> purines
Op 3de C atoom de OH en daaraan komen de nieuwe bases.
Altijd van 5’naar 3’ lezen.
DNA -> RNA -> eiwit
Genexpressie : genen staan uit of aan, zorgt voor ander RNA dus een ander eiwit.
Gen => stukje DNA waarin staat hoe je een eiwit moet maken.
RNA : kopietje van een gen in het DNA, heeft een OH extra en U i.p.v T.
Codons van drie basen staan voor een aminozuur, de laatste base telt weinig bij het aflezen.
Restrictie-enzym : knipt het DNA in stukjes.
In stukjes knippen van DNA (100-200 bp) en dit aflezen = sequencing van een genoom
CRISP-Cas 9 = veranderen van genoom
Replicatie : nieuwe strengen maken (kopie) -> semiconservatief = ouwe + nieuwe streng
prokaryoot = replicatievork (bubbel) , cirkel
Eukaryoot = streng
Het enzym DNA polymerase kan geen beginnetje maken, RNA polymerase (primer) wel.
DNA verlengt na het RNA.
‘Lagging’ strand = Okazaki
fragmenten -> leest in kleine
stukjes, begint elke keer weer
opnieuw met een primer en kan
niet terug.
‘Leading’strand kan doorlezen.
DNA ligase -> vult de gaatjes op.
Helicase -> strengen openen.
,Polymerases gebruiken ‘proofreading’ om foutjes te verminderen.
Exonuclease activiteit : 3’ -> 5’
Eindjes zijn ook problemen : RNA primer bij lagging strand kan niet opgevuld worden met
DNA daardoor stukjes steeds korter.
DNA amplificeren = verdubbelen van DNA.
- Hitte breekt de strengen open, zodat er twee losse strengen ontstaan.
Primer en DNA polymerase moeten goed tegen hitte kunnen.
Mutaties en DNA herstel
1 miljoen schades per dag.
Bronnen : DNA replicatie, metabolisme, UV straling, roken, X-stralen.
- Als het eiwit dat ontstaat hetzelfde blijft = silent mutation
- Nonsense -> anders aflezen = ontstaat stop codon.
- Missense -> ontstaan ander eiwit (verandering lading)
Frame shift = doorschuiven bases, dit kan gebeuren door het toevoegen en weghalen van base.
3 bases toevoegen/weghalen = 1 aminozuur extra
= Geen probleem, geen frameshift.
Grote chromosoom aberraties : insertie, translocatie, inversie en duplicatie.
- Herken de schade (sensors)
- Celcyclus stopt.
- Cel wordt opgeruimd (apoptose)
Schade door UV licht: maakt dubbele binding tussen T=T -> GEEN mutatie!
NER :
1. Inductie schade
2. Herkenning schade
3. Maken enkelstrengs (knippen)
4. Verwijderen DNA met schade
5. Opvullen gat
6. Ligeren (ligase)
Werkcollege 1:
Er zijn maar 4 basen, G A T C. Als elke base zou coderen voor 1 aminozuur dan zou je maar 4
verschillende aminozuren kunnen coderen (en we hebben code nodig voor 20 aminozuren).Als elke 2
basen voor 1 aminozuur zouden coderen, zoals AA, AT, AC, AG dan zou je met de basen GATC maar
16 aminozuren kunnen coderen, dus dan kan je nog steeds niet 20 aminozuren coderen. Met een 3
letter code kan je 64 codes maken en kan je dus code hebben voor de 20 aminozuren. In dit geval
zullen veel aminozuren meerdere 3 lettercodes hebben welke voor hetzelfde aminozuur coderen. Dit
is dan ook het geval.
Mutaties :
- Insertie = invoegen stukje DNA
- Inversie = omdraaien van een stukje DNA in een chromosoom
- Translocatie = omwisselen van twee stukjes DNA van twee verschillende chromosomen
- Duplicatie = het verdubbelen van een stukje DNA
- Deletie = het verwijderen van een stukje DNA
- Frameshift
- Missense (conservative)
- Missense (non-conservative)
- Nonsense
- Point mutation
- Silent
Mogelijk pathogeen wanneer er een prematuur stopcodon gevormd wordt.
,Insertie en deletie kunnen een frameshift veroorzaken als het aantal baseparen niet uit 3 basen
bestaat of een meervoud daarvan.
RNA primer kan worden overgeslagen, DNA primer is nodig om de polymerase te laten beginnen.
Telomeren zijn chromosoomeindjes, met een veel voorkomende sequentie van TTAGGG. Die
sequentie komt daar door middel van telomerase.
Het andere interessante is dat cellen “onsterfelijk” kunnen worden en voor eeuwig kunnen blijven
delen als ze het enzym telomerase aan hebben staan. Dit is bijvoorbeeld belangrijk in embryonale
cellen die veel moeten delen. In onze cellen neemt de telomerase activiteit echter af over tijd en
zullen de telomeren dus korter worden. Dit leidt dan tot ‘senescence’ een soort rustfase van cellen
waarin ze niet meer delen.
Hoorcollege 2:
Transcriptie:
De basis : RNA polymerase maakt 5’-> 3’.
1) Transcriptie begint ergens -> promotor sequenties
2) Transcriptie eindigt ergens -> terminate sequenties
Prokaryoten:
- Binding RNA polymerase aan promotor
(maken mRNA) = ong. 40 bp lang en ligt aan
de 5’kant van het startpunt, bevat vaak twee
specifieke sequenties : het -35-gebied =
TTGACA, de Pribnowbox bij -10= TATAAT .
Elke promotor is anders !
- Ontwinden strengen.
- Start van kopiëren
RNA polymerase (CORE polymerase) = geen proofreading!
Transcriptie stoppen:
- Specifieke sequenties, terminatieplaatsen in RNA = Hairpin loop (zit in de weg), polymerase
valt eraf.
- RHO- terminatiefactor= volgt RNA polymerase en duwt hem ervan af .
Genregulatie bij bacteriën : Rem, die geactiveerd kan worden; Rem, die geremd kan worden;
Activator, die geactiveerd kan worden; activator, die geremd kan worden.
Operon : meerdere genen van hetzelfde proces achter elkaar
Operator : sequentie die gebonden kan worden door een remmer.
- Veel tryptofaan bindt aan rem zodat die actief wordt, wanneer er weer te weinig is stopt de
remming.
- Het LAC operon : lactose afbreken, altijd uit (geremd) door de repressor, maar kan de rem
weghalen.
- Je kunt bacteriën een eiwit latten maken, door een gen van interesse achter deze regulatie te
kloneren.
Eukaryoten :
3 RNA polymerases :
- rRNA
- mRNA
- tRNA
Specifieke transcriptiefactoren :
, - Binden aan specifieke sequenties
- Kunnen transcriptie van genen remmen en activeren
Eukaryote promoter : TATA box op -25 van start nucleotide (+1)
Initiatie van de transcriptie in eukaryoten :
In eukaryoten zijn eiwit-eiwit interacties nodig om de RNA-polymerase op de promotor te krijgen.
- Enhancers = sequenties buiten de promotor.
- Silencers = hier kunnen repressors aan binden om expressie van het gen te remmen.
Transcriptiefactoren binden specifieke sequenties om :
- RNA polymerase te stabiliseren
- RNA polymerase te blokkeren
- Het chromatine te veranderen = beter of slechter af te lezen.
Heterochromatine : niet echt actief (opgerold) DNA
DNA opgerold om histonen, meerdere bolletjes samen (cluster) vormt nucleosoom.
Histonen hebben een staartje: Deze staartjes worden geregeld/gemodificeerd.
- Histonen regulatie = Acetylering -> maakt chromatine open, zodat het afgelezen kan worden.
(actief)
- Methylatie van DNA of histonen : activerend of remmend, dit hangt van de locatie af.
Chromatine regulatie door modificaties.
Cel-type specificiteit = Deze genen zitten in elke cel, maar staan niet aan in elke cel.
Hoe worden cellen voor de eerste keer anders? Je hebt een gelocaliseerd signaal nodig.
Translatie = buiten de kern
Afgeschreven mRNA is ruwe vorm, een primair transcript (pre-mRNA)
RNA-processing :
1. Capping -> GTP aan begin (5’) gezet van het mRNA.
Functies : - Voorkomen dat mRNA afgebroken wordt.
- Vergemakkelijken translocatie mRNA van kern naar cytoplasma.
- Vergemakkelijken binding ribosomen aan mRNA.
2. Polyadenylering - > koppeling van een lange keten van Adenine aan 3’kant mRNA.
Functies : Gelijk aan de functie van de cap.
3. Splicing -> het verwijderen van exonen en het koppelen van exonen. (ligeren)
Exon = coderend
Intron = niet coderend
Spliceosoom : een complex va moleculen die betrokken zijn bij splicing.
- Waarom splicing ?
Verschillende eiwitten maken met andere functies.
- Waarom alternatieve splicing ?
Minder genen nodig om veel eiwitten te maken.
mRNA -> 3 letter codons = code voor aminozuur
tRNA -> herkent codon, bindt 1 specifiek aminozuur.
Ribosoom -> grote machine, brengt alles samen. = grotendeels uit RNA (functioneel)
rRNA is gigantisch, wordt gemaakt in de nucleolus.
Translatie initiatie =
Hoorcollege 1:
DNA = drager erfelijke eigenschappen.
Hoe bewijs je dat ?
Darwin en Mendel wisten niet dat DNA bestond. Miescher ontdekte dat er een zuur in de kern van
witte bloedcellen aanwezig is.
Griffith: the transforming principle -> DNA heeft erfelijke eigenschappen.
Niet genoeg bewijs, omdat ze dachten dat eiwitten veel ingewikkelder waren -> verder onderzoeken
door middel van verschillende proeven.
Chromosomen -> worden verdeeld tijdens celdeling : bestaan uit eiwit en DNA
AT/GC verhouding werd ontdekt door Chargaff -> evenveel A als T enz.
1953 : ontdekking structuur van DNA = dubbele helix.
T en C -> pyrimidines
A en G -> purines
Op 3de C atoom de OH en daaraan komen de nieuwe bases.
Altijd van 5’naar 3’ lezen.
DNA -> RNA -> eiwit
Genexpressie : genen staan uit of aan, zorgt voor ander RNA dus een ander eiwit.
Gen => stukje DNA waarin staat hoe je een eiwit moet maken.
RNA : kopietje van een gen in het DNA, heeft een OH extra en U i.p.v T.
Codons van drie basen staan voor een aminozuur, de laatste base telt weinig bij het aflezen.
Restrictie-enzym : knipt het DNA in stukjes.
In stukjes knippen van DNA (100-200 bp) en dit aflezen = sequencing van een genoom
CRISP-Cas 9 = veranderen van genoom
Replicatie : nieuwe strengen maken (kopie) -> semiconservatief = ouwe + nieuwe streng
prokaryoot = replicatievork (bubbel) , cirkel
Eukaryoot = streng
Het enzym DNA polymerase kan geen beginnetje maken, RNA polymerase (primer) wel.
DNA verlengt na het RNA.
‘Lagging’ strand = Okazaki
fragmenten -> leest in kleine
stukjes, begint elke keer weer
opnieuw met een primer en kan
niet terug.
‘Leading’strand kan doorlezen.
DNA ligase -> vult de gaatjes op.
Helicase -> strengen openen.
,Polymerases gebruiken ‘proofreading’ om foutjes te verminderen.
Exonuclease activiteit : 3’ -> 5’
Eindjes zijn ook problemen : RNA primer bij lagging strand kan niet opgevuld worden met
DNA daardoor stukjes steeds korter.
DNA amplificeren = verdubbelen van DNA.
- Hitte breekt de strengen open, zodat er twee losse strengen ontstaan.
Primer en DNA polymerase moeten goed tegen hitte kunnen.
Mutaties en DNA herstel
1 miljoen schades per dag.
Bronnen : DNA replicatie, metabolisme, UV straling, roken, X-stralen.
- Als het eiwit dat ontstaat hetzelfde blijft = silent mutation
- Nonsense -> anders aflezen = ontstaat stop codon.
- Missense -> ontstaan ander eiwit (verandering lading)
Frame shift = doorschuiven bases, dit kan gebeuren door het toevoegen en weghalen van base.
3 bases toevoegen/weghalen = 1 aminozuur extra
= Geen probleem, geen frameshift.
Grote chromosoom aberraties : insertie, translocatie, inversie en duplicatie.
- Herken de schade (sensors)
- Celcyclus stopt.
- Cel wordt opgeruimd (apoptose)
Schade door UV licht: maakt dubbele binding tussen T=T -> GEEN mutatie!
NER :
1. Inductie schade
2. Herkenning schade
3. Maken enkelstrengs (knippen)
4. Verwijderen DNA met schade
5. Opvullen gat
6. Ligeren (ligase)
Werkcollege 1:
Er zijn maar 4 basen, G A T C. Als elke base zou coderen voor 1 aminozuur dan zou je maar 4
verschillende aminozuren kunnen coderen (en we hebben code nodig voor 20 aminozuren).Als elke 2
basen voor 1 aminozuur zouden coderen, zoals AA, AT, AC, AG dan zou je met de basen GATC maar
16 aminozuren kunnen coderen, dus dan kan je nog steeds niet 20 aminozuren coderen. Met een 3
letter code kan je 64 codes maken en kan je dus code hebben voor de 20 aminozuren. In dit geval
zullen veel aminozuren meerdere 3 lettercodes hebben welke voor hetzelfde aminozuur coderen. Dit
is dan ook het geval.
Mutaties :
- Insertie = invoegen stukje DNA
- Inversie = omdraaien van een stukje DNA in een chromosoom
- Translocatie = omwisselen van twee stukjes DNA van twee verschillende chromosomen
- Duplicatie = het verdubbelen van een stukje DNA
- Deletie = het verwijderen van een stukje DNA
- Frameshift
- Missense (conservative)
- Missense (non-conservative)
- Nonsense
- Point mutation
- Silent
Mogelijk pathogeen wanneer er een prematuur stopcodon gevormd wordt.
,Insertie en deletie kunnen een frameshift veroorzaken als het aantal baseparen niet uit 3 basen
bestaat of een meervoud daarvan.
RNA primer kan worden overgeslagen, DNA primer is nodig om de polymerase te laten beginnen.
Telomeren zijn chromosoomeindjes, met een veel voorkomende sequentie van TTAGGG. Die
sequentie komt daar door middel van telomerase.
Het andere interessante is dat cellen “onsterfelijk” kunnen worden en voor eeuwig kunnen blijven
delen als ze het enzym telomerase aan hebben staan. Dit is bijvoorbeeld belangrijk in embryonale
cellen die veel moeten delen. In onze cellen neemt de telomerase activiteit echter af over tijd en
zullen de telomeren dus korter worden. Dit leidt dan tot ‘senescence’ een soort rustfase van cellen
waarin ze niet meer delen.
Hoorcollege 2:
Transcriptie:
De basis : RNA polymerase maakt 5’-> 3’.
1) Transcriptie begint ergens -> promotor sequenties
2) Transcriptie eindigt ergens -> terminate sequenties
Prokaryoten:
- Binding RNA polymerase aan promotor
(maken mRNA) = ong. 40 bp lang en ligt aan
de 5’kant van het startpunt, bevat vaak twee
specifieke sequenties : het -35-gebied =
TTGACA, de Pribnowbox bij -10= TATAAT .
Elke promotor is anders !
- Ontwinden strengen.
- Start van kopiëren
RNA polymerase (CORE polymerase) = geen proofreading!
Transcriptie stoppen:
- Specifieke sequenties, terminatieplaatsen in RNA = Hairpin loop (zit in de weg), polymerase
valt eraf.
- RHO- terminatiefactor= volgt RNA polymerase en duwt hem ervan af .
Genregulatie bij bacteriën : Rem, die geactiveerd kan worden; Rem, die geremd kan worden;
Activator, die geactiveerd kan worden; activator, die geremd kan worden.
Operon : meerdere genen van hetzelfde proces achter elkaar
Operator : sequentie die gebonden kan worden door een remmer.
- Veel tryptofaan bindt aan rem zodat die actief wordt, wanneer er weer te weinig is stopt de
remming.
- Het LAC operon : lactose afbreken, altijd uit (geremd) door de repressor, maar kan de rem
weghalen.
- Je kunt bacteriën een eiwit latten maken, door een gen van interesse achter deze regulatie te
kloneren.
Eukaryoten :
3 RNA polymerases :
- rRNA
- mRNA
- tRNA
Specifieke transcriptiefactoren :
, - Binden aan specifieke sequenties
- Kunnen transcriptie van genen remmen en activeren
Eukaryote promoter : TATA box op -25 van start nucleotide (+1)
Initiatie van de transcriptie in eukaryoten :
In eukaryoten zijn eiwit-eiwit interacties nodig om de RNA-polymerase op de promotor te krijgen.
- Enhancers = sequenties buiten de promotor.
- Silencers = hier kunnen repressors aan binden om expressie van het gen te remmen.
Transcriptiefactoren binden specifieke sequenties om :
- RNA polymerase te stabiliseren
- RNA polymerase te blokkeren
- Het chromatine te veranderen = beter of slechter af te lezen.
Heterochromatine : niet echt actief (opgerold) DNA
DNA opgerold om histonen, meerdere bolletjes samen (cluster) vormt nucleosoom.
Histonen hebben een staartje: Deze staartjes worden geregeld/gemodificeerd.
- Histonen regulatie = Acetylering -> maakt chromatine open, zodat het afgelezen kan worden.
(actief)
- Methylatie van DNA of histonen : activerend of remmend, dit hangt van de locatie af.
Chromatine regulatie door modificaties.
Cel-type specificiteit = Deze genen zitten in elke cel, maar staan niet aan in elke cel.
Hoe worden cellen voor de eerste keer anders? Je hebt een gelocaliseerd signaal nodig.
Translatie = buiten de kern
Afgeschreven mRNA is ruwe vorm, een primair transcript (pre-mRNA)
RNA-processing :
1. Capping -> GTP aan begin (5’) gezet van het mRNA.
Functies : - Voorkomen dat mRNA afgebroken wordt.
- Vergemakkelijken translocatie mRNA van kern naar cytoplasma.
- Vergemakkelijken binding ribosomen aan mRNA.
2. Polyadenylering - > koppeling van een lange keten van Adenine aan 3’kant mRNA.
Functies : Gelijk aan de functie van de cap.
3. Splicing -> het verwijderen van exonen en het koppelen van exonen. (ligeren)
Exon = coderend
Intron = niet coderend
Spliceosoom : een complex va moleculen die betrokken zijn bij splicing.
- Waarom splicing ?
Verschillende eiwitten maken met andere functies.
- Waarom alternatieve splicing ?
Minder genen nodig om veel eiwitten te maken.
mRNA -> 3 letter codons = code voor aminozuur
tRNA -> herkent codon, bindt 1 specifiek aminozuur.
Ribosoom -> grote machine, brengt alles samen. = grotendeels uit RNA (functioneel)
rRNA is gigantisch, wordt gemaakt in de nucleolus.
Translatie initiatie =
