Summary
Samenvatting Moleculaire genetica
- Course
- Institution
Volledige samenvatting genetica van het 2e jaar
[Show more]
Seller
Follow
AnetteVDB
Reviews received
Content preview
Moleculaire geneticaGenexpressie en -regulatie: het erfelijke materiaal
Humaan DNA
Het volledige DNA is in elke cel aanwezig
1 gen bevat de code m 1 eiwit aan te maken (±25000 genen = ORFs –> 2%, rest is junk)
o ORFs = open leesram: bevatten code om EW aan te maken –> info is gelegen tss start en stop codon die
de ribosomen gebruiken om genetisch materiaal af te lezen
o Genen: intronen en exonen
DNA is een rechtsdraaiende dubbele helix van 2 complementaire strengen
o Lengte in bp of kbp: humaan3x109 basenparen
o Kleinere en grotere groeven (regelmatig): minor en mayor
Bestaat uit 46 chromosomen = 23 paar
o Tss 2 celdelingen: 2 onontwarbaar kluwen
o Voorbereiding tot celdeling: chromatinedraadjes worden korter en dikker
o Exacte kopie voor verdeling over 2 cellen (gehecht: centromeer) –> chromatiden (einde = telomeer)
o Gedraaid rond histonen (kernEW die bestaan uit heel veel pos geladen AZ) –> korter en dikker
o Chromosoom als ‘X’ = delingschromosoom, alleen net voor de deling (bevat dubbel genetisch materiaal)
Structuur
o Volledige ketens die worden opgebouwd aan 3’ kant
o Oriëntatie: 5’ waar fosfaatgroep hangt (links) en 3’ waar OH groep hangt (rechts)
o Mens heeft circulair DNA (ook id mitochondriën) = plasmide
Opbouw
o Uniek DNA:
Pseudo-genen (schijngenen = genen die eruit zien als genen, maar eigenlijk geen functie hebben)
Niet-gen sequenties met eenmalig voorkomen
Genen
o Repetitief DNA
Micro-satelliet (STR) = kort stuk DNA dat heel veel keer herhaald wordt, aantal herhalingen kan
verschillen van mens tot mens. Maakt dat ons DNA zo uniek is (2-10)
Mini-satelliet (VNTR) = herhalingseenheid is groter, 10 tot 60, minder keren herhaald maar wel
nog steeds vlak na elkaar
Macro-satelliet (elementen) = dezelfde lange sequenties die zich doorheen het ganse genoom
herhalen, maar slechts eenmaal (geen tandemrepeat, maar verspreid: 300 short en 800 long)
◇ SINE = short interspersed nuclear elements (gem 300 bp), meest voork = Alu repeat
◇ LINE = = Long interspersed nuclear elements (gem 800 bp), meest voorkomend = LINE-1
o Aantal nucleotiden in de herhalingseenheid verschilt van bron tot bron, niet te strikt nemen
o SNP = single nucleotide polymorphism: 1 nucleotide in ons DNA waarin wij kunnen verschillen van
persoon tot persoon (om de 250 bp) > 2%
o Mutaie = schadelijk < 1-2% vd bevolking
Karyogram van de mens
Bloed afnemen en chromosomen bekijken in de metafase vd delende cel, ze worden ze gekleurd met Giemsa’s en
dan geordend volgens grootte (kleinste hebben hoogste nr)
44 autosomen + 2 geslachtshormonen: X en Y
Ordeningscriteria:
o Lengte van elk chromosoom
o Plaats vh centromeer: metacentrisch (midden), submetacentrisch (lange arm), acrocentrisch (korte arm)
o Korte arm = p / lange arm = q
Bandenpatroon (aflezen chromatine)
o Hetero- = inactief, compact –> wordt niet echt gebruikt (donkere stroken)
o Eu- = actief, minder compact –> bevat coderende informatie = toeg voor enzymen om EW te maken
(lichter stroken)
o Bandennummers: bv, lange arms v ch 7, 6e band van zone 3 = 7q36
Gebruik: WBC in metafase –> hormoon stoppen deling –> gekleurd –> microscoop –> foto –> uitknipper (vroeger)
Chromosoomformule
o 1e getal: aantal chr aanwezig
1
, o XX = vrouw en XY = man
o q/p = korte/lange arm
o ‘-‘ = chr te weinig en ‘+’ = chr te veel
Bouwstenen: nucleotiden
4 mogelijke basen: adenine, thymine, guanine en cytosine
o Watson-Crick: A met T en C met G
o CG: 3 H-bruggen en AT: 2 H-bruggen (onderst H-atoom staat op C ipv N waardoor H minder positief is)
Fosfodiësterverbinding: fosfaatgroep op 5’ positie wordt verbonden met OH groep op 3’ (keten bep oriëntatie)
Chemische reactie die wordt gekatalyseerd door enzymen
Inactivering door filtratie van een insertie-sequentie
Springend gen = Mobiel stuk DNA dat wordt gekopieerd en op een andere plaats terug wordt ingeplakt –> kunnen
schade toebrengen aan het genoom door:
Midden in een functioneel gen ingeplakt worden, waardoor de werking van dit gen verloren gaat,
Na het weer verlaten een opening te laten die waarschijnlijk niet goed meer gerepareerd wordt
Het verhinderen van een goede chromosoomparing tijdens de meiose door verschillende kopieën achter elkaar,
waardoor er ongelijke overkruisingen gemaakt worden.
Wanneer gen wordt onderbroken zal het niet langer functioneel zijn
Retrotransposon: 3 soorten
1. Virale retrotransposons: coderen voor revers transcriptase (RT) en hebben LTRs (Long Terminal Repeat
sequenties)
2. LINE’s: niet viraal, hebben geen LTRs, coderen wel voor RT en hebben een RNA pol II promotor en een
endonuclease (17%)
3. SINE’s: niet viraal, hebben geen LTRs, zijn DNA sequenties die origineel werden afgeschreven door RNA pol III
(11%)
Mitochondriaal DNA – mtDNA
= organel = energiehuishouding vd cel
Maternale overerving: moment vd bevruchting breekt staartje vd zaadcel (waar meeste mt zijn) af
Kopieën zijn hetzelfde = homoplasmie
Muteert 20 keer zo snel waardoor variaties id kopieën mog is = heteroplasmie
100’n per cel (meer waar veel beweging is, bv spieren)
Van gen naar eiwit
Inleiding eiwitten
EW bepalen de eig v/e orgaisme, ze bevatten informatie voor aanmaak van erfelijk materiaal en genen
Functies
o Enzymatische katalyse o Immunologische bescherming
o Transport o Groeicontrole en differentiatie
o Bouwstenen o Nutritioneel aspect
o Zenuwtransmissie
Soorten eiwitten
o Globulaire EW: meestal oplosbaar in water, klein en compact (bv: immuunglobulinen, enzymen)
o Vezelvormige EW: niet-oplosbaar in water (bv: collageen, keratine)
o Membraanoverspannender EW: transport van moleculen doorheen het membraan, receptoren (zitten id
fosfolipidedubbellaag)
Soorten eiwitten
Structurele eiwitten
o = vezelvormige eiwitten
o Buiten de cel
Collageen en elastine: ECM eiwitten. Vorming van vezels in pezen en ligamente
Keratine: vezels ter versterking van epitheliale cellen haar, nagels, hoornen
o Binnen de cel: tubuline (microtubuli) en actine (filamenten)
Transporte eiwitten
2
, o Transport van kleine moleculen en ionen
o Vb: hemoglobine (zuurstof), transferrine (Fe3+)
o Membraanoverspannende: ionenpomp, glucosecarrier (glucose in en uit levercellen)
Bewegingseiwitten
o Genereren van beweging in cellen en weefsels
o Vb: actine+myosine (skeletspieren), kinesine (interactie met microtubuli voor neweging organellen)
Reserve-eiwitten
o Stockage moleculen en ionen
o Vb: ferritine (Fe3+ id lever), ovalbumine (bron van AZ in EW vr ontw vogel-embryo)
Signaaleiwitten en receptoreiwitten
o Cel-cel signaaltransductie (communicatie tss de cellen)
o Hormonen, cytokines, groeifactoren
Gen-regulatorische eiwitten
o Binden op DNA en zetten expressie aan of af (al dan niet afschrijven van genen)
o Vb: lactose repressor
Beschermende eiwitten (vb: immuunglobuline)
Bouwstenen eiwitten: AZ
Aminogroep, restgroep, zuurgroep en waterstofatoom dmv peptidebinding
Structuurniveaus
o Primair = AZ sequentie = volgorde van AZ i/e polypeptideketen, verbonden dmv petidebindingen
o Secundair = ruimtelijke vorm v/e alfa-helix (spiraalvormig) of een beta-sheet (glooiend vlak),
polypeptideketens vormen een evenwijdige lus en worden door H-bruggen in hun ruimtelijke vorm
gehouden
o Tertiair = vezel- of kluwenstructuur, opgevouwde helix, H-bruggen en zwavelbruggen
o Quaternair = combinatie van 2 of meer polypeptiden
Dogma van Crick: DNA wordt eerst afgeschreven (trascriptie) tot vorming van RNA en worden dan door de ribosomen
vertaald tot eiwitten (translatie)
RNA
Basen van RNA: adenine, uracil, cytosine en guanine
Soorten
o mRNA: aangemaakt vd vertalende code die in de genen zit die informatie van de kern naar de ribosomen
moet brengen
o tRNA: een AZ en anticodon gaan binden op het mRNA zo de vertaling kan plaatsvinden
o rRNA: geeft de ribosomen zijn vorm
o snRNA = small nuclear RNA, samen met snp (small nuclear proteins) = spliceosomen
o siRNA = small interfering RNA
o miRNA = micro-RNA, rol in celgroei en ontwikkeling, apoptose, precursor is shRNA = short hairpin RNA
vergelijking DNA en RNA
DNA RNA
Deoxyribose ribose
Thymine Uracil
Dubbelstrengig Enkelstrengig
Kern Cytoplasma
Stabiel Minder stabiel (dr OH)
Hoog moeculair gewicht Laag moleculair gewicht
Informatiedrager Informatiedoorgever
Eukaryote genen
pol = polymerase = enzym die de genen gaat afschrijven (door RNA!)
Pol I genen: rRNA
Pol II genen: eiwit-coderende genen (mRNA), bepaalde kleine RNAs = belangrijkste, ook LINE
Pol III genen: kleine RNAs, zoals tRNAs, ook SINE
3
, Structuur van een gen (euk)
Coderende stukken = exonen
Onderbroken door niet coderende stukken = intronen
Upstream: promoter (zorgt ervoor dat de gen wordt afgeschreven doordat polymerase 2 erop gaat binden)
o Bindingsplaats RNA-polymerase 2 en transcriptiefactoren
o Huishoudgenen GC boxen = 5’-GGGCGG-3’
o Gespecialiseerde genen: TATA box = 5’-TATAAA-3’ (van -25 tot -30, enkel in heel gespecialiseerde genen,
bv in collageengen voor botcellen)
Aan de TATA-box binden een reeks algemene transcriptiefactoren, TFIIA, TFIIB,TFIID, TFIIE, TFIIF
en TFIIH, die instaan voor de initiatie van transcriptie van zowat alle mRNAs
o CAAT box = 5’-CCAAT-3’
Enhanser/silencer: beïnvloeden mee transcriptie
Terminatieregio geeft aan wanneer het transcriptie-initiatiecomplec moet stoppen en uiteenvallen
Transcriptie (van DNA naar RNA)
Vindt plaats in de kern (actief in euchromatine)
3 RNA polymerasen: pol 2 herkent promoter en terminator in DNA
Start op +1 (promoter) en schrijft het DNA af dat downstream ligt van de promoter: 5’ –> 3’
Zinnige code in het RNA: oriëntatie is sense (antisense DNA = complementair aan de sense streng)
Complex valt uit elkaar wanneer de terminator is tegenkomen
Transcripitiefactoren
o Activatiedomein
o DNA-bindend domein
o TF zorgen voor specificiteit (plaats/tijd)
o Helpen id vorming van het transcriptie-initiatiecomplex
Geholpen door aanwezigheid van andere upstream korte regulatorische sequenties: GC-box,
CAAT-box, gemoduleerde promotor (versterken/verzwakken), enhancers/silencers
o 4 types
Helix-turn-helix: door de knik in de helix past die mooi op de dna structuur
Helix-loop-helix: DNA is neg, AZ moet dus pos zijn zodat dit kan binden
Leucine zipper: leu-residues op twee parallelle ketens
Zink vinger
Structuur van het mRNA
Leader sequentie (5’ UTR): niet vertaald in eiwit
Kozak herkenningssite: sequentie zorgt voor de juiste positionering van de kleine subeenheid van het ribosoom
Coderende sequentie zonder intronen (begint met startcodon en eindigt met stopcodon)
Trailer sequentie
Polyadenylatiesite: variabele sequentie (plaats waar de poly-A staart wordt aangehangen, dit is belangrijk voor de
stabiliteit en om uit de kern te gaan (enkel bij rna die in het cytoplasma zitten))
Intronen moeten er worden uitgehaald en exonen moeten aan elkaar gezet worden
1e exon: onvertaalde sequentie (5’ UTR) => code die niet mee in het eiwit zit, maar wel zorgt voor tijdelijke
stabiliteit van het mRNA zodat als er stukjes afgeknabbeld worden we niet direct aan het coderend stuk zitten
RNA processing: PTM1 (posttranscriptionele modificatie 1)
1. Kappen van het hnRNA
2. Poly-A staart eraan hangen
o Bescherming tegen degradatie
o Signaal om het buiten de kern te brengen
o Herkenningssignaal voor de ribosomen voor translatie
3. Splicing: weghalen vd intronen en aan elkaar hangen vd exonen door het spliceosoom (rna en eiwitten)
o Spliceosoom = ribonucleoproteïne complex: het bestaat uit eiwitten en RNA, het heeft een katalytische
activiteit:noodz akelijk om de intronen uit het heterogeen nucleair RNA te knippen en de geknipte eindjes
terug aan elkaar te verbinden
o hnRNA wordt geknipt juist upstream van de 5’ donor site (GU) –> er wordt een loop gevormd, het
geknipte eind wordt verbonden met de ‘Branch site’ vorming lariat (soort ketting). Downstream wordt
geknipt net voorbij de 3’ acceptor site (AG)
4
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 AnetteVDB. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.99. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
75323 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now