Summary
Samenvatting Moleculaire Ontwikkelingsbiologie
- Course
- Institution
Volledige samenvatting. Geslaagd eerste zit. Steekt veel tijd in, foto's inbegrepen.
[Show more]
Seller
Follow
slageneerstezit
Reviews received
Content preview
ZSO 1: Moleculaire basis voor embryonale ontwikkelingHoofdstuk 3 p 35-51
• Genen dat ontwikkeling leiden
• Zelfde gen functioneert op andere tijden en in andere organen
→ minder moleculen nodig voor controleren van ontwikkeling
• Deze genen voor en na geboorte werken in normale en abnormale processen:
o Voor: reguleren van ontwikkeling, kan juist of fout gebeuren (mutaties)
o Na: mogelijkheid tot opwekken van tumoren (mutatie)
3.1 Fundamentele moleculaire processen in ontwikkeling
• Transcriptie factoren:
o Blijven in cel die hun produceert
o Proteïnen die een domein bevatten dat kan binden op DNA van
promoter of enhancer regio van specifieke genen
o Ook een domein dat interageert met RNA polymerase II en
andere transcriptie factoren
o Reguleert constant hoeveelheid mRNA geproduceerd
• Signaalmoleculen:
o Verlaten cel die hun produceert en werken in op andere cellen (dichtbij of ver weg)
o Binden als ligand op receptor (op plasmamembraan)
o Meeste zijn proteïnen van grote families genaamd Groeifactoren
• Signaaltransductie pathway/cascade:
o Als ligand bindt op receptor
o Geeft ligand signaal door naar nucleus van cel
o Signaal reguleert genexpressie en toekomstige ontwikkeling van cel
I. Transcriptie factoren
• Sommige voorkomen in alle cellen, andere is sommige en in bepaalde fases
• Vaak belangrijk voor verandering dat zorgen voor grote ontwikkelingsveranderingen
• Werken in op promoters of enhancers voor activeren of onderdrukken van genen
• Verschillende groepen:
a. Homeobox bevattende genen en homeodomein proteïnen, Transcriptiefactor
• Homeodomein:
o Sequentie van aminozuren (60 aminozuren)
o Helix-loop-helixregio
o Proteïnen
• Homeobox:
o 180 nucleotiden die encoderen voor homeodomein
o Genen
• HOX genen:
o 4 verschillende clusters op 4 verschillende chromosomen
o In 13 paraloge groepen
▪ Genen van dezelfde paraloge groepen hebben vaak
dezelfde functie
▪ Indien er één geïnactiveerd is → andere kan functie
overnemen
o Spatiotemporele expressie volgens strengen regels
▪ Geactiveerd en tot expressie gebracht in 3’-5’ richting
▪ 3’ genen worden eerder tot expressie gebracht
o Spelen een prominente rol in het craniocaudale deel van het lichaam
→ spatiotemporele expressie zorgt voor opbrengst
o Mutaties leiden tot morfologische transformaties van de segmentale
structuren
▪ Functie verlies mutatie → posterior-to-anterior transformaties
▪ Functie winst mutatie → anterior-to-posterior transformaties
, o Principiële functie = opzetten van structuren langs de lichaamsas
→ MAAR, sommige groepen later hergebruikt voor formatie specifieke niet-axiale
structuren
o Bij mensen: paralogen groepen hebben ongeveer zelfde functies, zodat als 1
“uitvalt” andere functie overnemen
→ bv. Alle HOX “1” genen hebben dezelfde (A1, B1 en D1)
→ alle paralogen vallen uit → morfologische fouten
o HOX gen modificaties:
▪ Chromatinestructuur
▪ Chromosoom organisatie
▪ miRNA (RNAi) van HOX mRNA
• PAX genen:
o Bevatten een gepaard domein van 128 aminozuren die aan DNA bindt
o Belangrijk voor zintuig organen en CZS
• Andere Homeobox bevattende genfamilies:
o POU genfamilie:
▪ Bevatten homeobox en een regio die encodeert voor 75 animozuren dat
bindt aan DNA door helix-loop-helix
o Lim proteïnen:
▪ Familie van homeodomein proteïnen
▪ Sommige binden aan DNA in nucleus andere zitten in cytoplasma
o Dix genfamilie:
▪ Belangrijk voor uitgroeiende structuren
o Msx genen
▪ Embryologische ontwikkeling
b. T-Box genen:
• Tbx → brachyury (T) locus
• 180-200 aminozuren dat bindt aan specifieke DNA sequentie
• Belangrijke rol in ontwikkeling
• Bevat eomesodermin
c. Helix-Loop-Helix transcriptiefactor
• Basische helix-loop-helix proteïnen:
o Korte set aminozuur sequentie in welke 2 α-helices zijn gescheiden
door een aminozuur loop
o Fungeren meestal als homodimeer
o 1 helix is korter en nodig om te dimeriseren, de lange helix heeft het
DNA-bindende motief
o Transcriptiefactoren die nodig zijn voor de myogenese
• Vorkhoofd (FOX) genfamilie:
o Variant van helix-loop-helix
o Gemeenschappelijk deel → vorkhoofd DNA bindende regio
(gevleugelde helix)
o Samenwerken om morfogenesis te regelen van een structuur
d. Zink vinger Transcriptiefactor
• Bevat proteïnen met regelmatige geplaatste cystidine en histidine units dat
gebonden zijn aan zinkionen → polypeptide ketting veranderen in
vingerachtige structuur
• Deze “fingers” in specifieke regio’s in DNA helix
• Sox genen:
o Gemeenschappelijke HMG (high-mobility Group) domein op proteïne
o Domein is abnormaal voor transcriptiefactor → het bind, met een
partnerproteïne, op 7 nucelotiden op de kleine, ipv grote groeve op
DNA → conformatie veranderingen in DNA
, o Werken samen met andere transcriptiefactoren om expressie te veranderen op
targetgen
o Van SRY gen
• WT1:
o Wilms tumor suppressor gen
o Belangrijk voor ontwikkeling van nieren en gonaden
II. Signaalmoleculen
• Signaalpathway = signaalmolecule (ligand) → receptor → signaaltransductie
a. Transforming growth factor-β (TGF- β)
• Disulfide linked dimeer
• Gesyntiseerd als een paar inactieve 390 aminozuur precursors
• Bevat ook N-terminal signaalsequentie, een proregio en 112 aminozuur C-terminal
bioactief domein
• Na secretie blijft alles gebonden
• Proregio van bioactief domein enzymatisch gekliefd (aan N-terminus) → 2 bioactieve
regio’s komen samen → actief dimeer
• Belangrijkste familie van TFG-β = Bone morphogenetic proteïns (BMPs):
o Belangrijk voor botreparatie en meeste structuren tijdens embryonale periode
o Dimeren
o Doen hun functie door inhiberen van andere processen maar worden
ook zelf geïnhibeerd → binden op BMPs zodat ze niet kunnen binden
met receptor
o EC gereguleerd
b. Fibroblast growth factor family (FGF)
• 23 leden, elke eigen functie
• Bloedvatgroei en vorming
• FGF-2 (bloedvatvorming) en FGF-8 de voornaamste
• Binden met heparansulfaat om receptoren te activeren
• Regulatie FGF:
o Regulatie van interactie met heparine
o Regulatie op membraan van reagerende cel door transmembranaire
proteïnen (op receptorniveau)
o Inhibitie door sprouty
c. Hedgehog familie
• Sonic hedghog (shh):
o N-terminal regio en C-terminal regio
o Na vrijlating signaalpeptide eraf gekliefd
o C terminal eraf gekliefd en Shh binden met cholesterol
o Shh met cholesterol gesecreert en blijft hangen aan membraan
o Signaal activiteit zit in N-terminal segment
o C-terminal segment speelt geen rol in signaliseren
o Receptor Patched (Ptc) inhibeert smoothened (smo) → bij binden van
shh op Ptc → inhibitie van smo stopt → smo getransporteerd naar
primaire cilium membraan
o Smo activeert 5-zink vinger transcriptiefactor, Gli
▪ Ongestimuleerde cel → GliR (repressor)
▪ Gestimuleerd door shh → GliA (activator) → genexpressie
d. Wnt Familie:
• Wingless fenotype in fruitvlieg
• Bij mens belangrijk voor gastrulatie en proliferatie, differentiatie en polariteit van weefsel
• “Plakkerig” → interageren met componenten van ECM
• Activiteit geïnhibeert:
, o Wnt-inhibitory factor-1 (WTF-1) en cerberus → binden direct
o Dickkopf → binden op receptor
• Wnt aanwezig → β-catenine niet afgebroken
• Receptor Fz= frizzled
Dsh = discheveld → zorgt voor plaats van destructie complex
e. Hippo pathway:
f. Andere acties van signaalmoleculen:
• Vaak signaalmoleculen functioneren door andere signaalmoleculen te inhiberen
→ vb. signaalmoleculen chrodin, noggin en gremlin inhiberen BMP wat zelf als inhibitor
werkt
• Sommige signaalmoleculen Positieve (shh en FGF) en negatieve (BMP) regulatoren van groei
• Normale groei heeft balans tussen beide nodig
III. Receptor moleculen
• Op celmembraan of IC gelegen
• Doorgeven van signaal van signaalmolecule naar IC
• Celopp. Receptoren = transmembranaire proteïnen met EC, transmembraan en IC domein
• EC domein = bindingsplaats voor ligand
→ binding zorgt voor conformationale verandering van IC domein
• 2 soorten:
o Receptoren met intrinsieke proteïne kinase activiteit
→ IC domein bevat tyrosine kinase of serine/threonine kinase
o Receptoren dat gebruik maken van second messengers om cytoplasmatisch
proteïnen kinase te activeren
→ receptor is gescheiden van proteïne kinase activiteit
→ serie van stappen in cytoplasma nodig voor kinase te activeren
• Notch receptor:
o Alle cellen groeien gelijk tot 1 cel gaat differentiëren tot dominante cel random of
door positie
→ cel stuurt inhibitorisch signaal naar naburige cellen zodat zij dit niet doen
o Naburige cellen differentiëren tot secundaire celtype
o Laterale inhibitie = inhibitorisch Signaal van dominant naar naburige cellen
o Notch receptor op naburige cellen die activeert wanneer bindt met Delta/jagged
ligand van dominante cel (zowel Notch als Delta op membraan gelegen)
o Wanneer Delta en notch binden → IC domein van notch eraf gekliefd
o IC domein vormt complex met Deltex
o Complex bindt met transcriptiefactor op enhancer of split gen
o Dit gen inhibeert achaete-scute complex (gen)
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller slageneerstezit. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.55. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
73918 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now