Summary
Samenvatting Moleculaire genetica en epigenetica 2e bach BMW UHasselt
- Course
- Institution
Samenvatting van alle ZSO's terugkoppeling naar Genetica van 1e bach
[Show more]
5 reviews
By: bretmanthesciencebish • 5 year ago
By: ldel • 6 year ago
By: kubbekar • 6 year ago
By: cgeywitz • 6 year ago
By: elinecuveele • 6 year ago
Seller
Follow
biomedicalsciencestudent
Reviews received
Content preview
ZSO 1-2 GENOMICA EN NEXT GENERATION SEQUENCING 1DNA structuur en functie
1. 2 complementaire polynucleotide ketens
2. Dubbele helix door complementaire baseparing van een
purine met een pyrimidine. Doordat beiden ketens volledig
complementair zijn kunnen ze als template dienen bij
replicatie.
3. Antiparallel
4. H-bruggen tussen basen houden ketens samen
5. 10 bp per winding
Nucleotide (NT): pentose (5-koolstofring) + fosfaat + stikstof base
(adenine, cytosine, guanine of thymine). De base is covalent gebonden
aan C1 via een glycosidische binding. De backbone wordt gevormd
door een 5’-3’ fosfodiësterbinding tussen de 3’ hydroxygroep en 5’
fosfaat, wat de ketens ook polair maakt. Nucleoside: pentose + base
BASE NUCLEOSIDE NUCLEOTIDE
Adenine Adenosine Adenosine mono/di/tri fosfaat
Thymine Thymidine Thymidine mono/di/tri fosfaat
Guanine Guanosine …
Cytosine Cytidine …
Uracil Uridine …
Een ribonucleïnezuur (RNA) bevat op positie 2’ en 3’ een OH groep, DNA
enkel op 3’ OH. Ook heeft RNA de base uracil ipv thymine.
Genoom: complete opslag van info in het DNA (alle RNA moleculen en
proteïnen die ooit gesynthetiseerd zullen worden).
In eurkaryoten ligt DNA opgeslagen in de cel nucleus omgeven door een
nucleaire envelop (bilayer membraan) met poriën voor diffusie.
Chromosomen
Ons volledig DNA bestaat uit 46 chromosomen met daarop de genen
(zichtbaar als streepjes). De DNA helices zijn zeer efficiënt opgevouwen om zo in de
nucleus te passen. Chromatine is het complex van DNA en gebonden proteïnen
zoals histonen en nonhistonen. De compacte nucleosoom organisatie verhinderd
TXN. Chromatin modeling: toegankelijk maken van DNA voor TXN.
De meeste cellen bevatten een diploïd aantal chromosomen (2x23=46). Het
paternale en maternale chromosoom zijn homologen (muv X en Y). Ze zijn het best
zichtbaar tijdens de mitose zodat makkelijk een karyotype opgesteld kan worden.
De verschillende genen kunnen zichtbaar gemaakt worden via kleuring
(bandjespatroon) fluorescent in situ hybridisation (FISH) = DNA hybrydisatie met
fluorescent gelabelde probes
De locatie van het centromeer is belangrijk tijdens
de celdeling. Acrocentrisch: klein knopje
(satellite). Telocentrisch: 1 arm, centromeer aan
eind
,DNA replicatie
DNA replicatie gebeurt semi-conservatief en bi-
directioneel vanaf de origen of replication (ORI).
Altijd in de richting van 5’ naar 3’ (polariteit
nucleotideketen). De replicatie proteïnen vormen
een complex replisoom.
Eukaryoot: meerdere polymerases. Prokaryoot: 5
polymerases. Pol I – III: DNA replicatie. Pol I-II-IV-V:
DNA herstel.
- Pol I 5'-3' (DNA en RNA) en 3'-5'
(proofreading) exonuclease activiteit
- Pol III Enkel 3'- 5' (proofreading)
exonuclease activiteit
Polymerisatie in 5'-3' richting.
- Leading strand: continu, in de richting van
de replicatievork.
- Lagging strand: discontinu, vanuit de
richting van de replicatie vork. Stoot op al
gerepliceerd stuk DNA → nieuw primer
nodig om tussenliggende stukje DNA te
repliceren (Okazaki fragmenten).
Replicatie bij EU gebeurt vanaf meerdere ORI’s
waarbij de replicatievorken fuseren als ze elkaar tegenkomen. Replicon:
stuk DNA tussen de 2 uiteinden van een replicatie ‘bubble’.
Het centrale dogma
DNA pre mRNA mRNA eiwitten
1. Transcriptie (TXN): RNA synthese obv template strand.
2. Splicing: introns verwijderd (specifieke sequentie bij splicing site).
Alternatieve splicing: zelfde gen, andere splicing ander eiwit
3. Translatie (TLN): eiwit synthese
RNA polymerasen
1. Polymerase I (nucleolus) rRNA synthese in ribosomen.
2. Polymerase II (nucleoplasma) mRNA en snRNAs (small
nucelear RNA’s).
3. Polymerase III (nucleoplasma) tRNA, 5S rRNA en snRNAs (niet
gemaakt door Pol II)
Alle eukaryote RNA polymerases bestaat uit meerdere subunits.
RNA soorten
1. mRNA (messenger RNA) bevat de AZ sequentie voor
polypeptiden.
2. rRNA (ribosomal RNA) produceert als complex ribosomen
(waarop mRNA wordt getransleerd).
3. tRNA (transfer RNA) brengt AZ naar ribosomen tijdens TLN.
4. snRNA (small nuclear RNA) als complex gebruikt tijdens mRNA
productie in EU.
, 5. ssRNA (small silencing RNA) epigenetische regulatie van genexpressie door RNA interferentie (RNAi).
a. miRNA (microRNA): niet-coderend RNA (20-25 NT),
complementair aan stukje sequentie in het 3’UTR gebied
van een (of meer) mRNA’s. door binding en vorming van
dsRNA wordt TLN voorkomen.
b. siRNA (small interfering RNA)
Transcriptie
Eukaryote RNA polymerase vereist general transcription factors (GTP’s), o.a.
TATA-binding protein (TBP) en TBP-geassocieërde factoren (TAF's).
Core promotor: cis- acting sequenties zodat TXN op de goede plek begint.
- Inr (initiator): geeft TXN initiatie plek aan op +1
- TATA box: 5'-TATAAAA-3' sequentie op -30
Promotor-proximale elementen upstream van TATA box bepalen de
efficiëntie (hoe en wanneer) van TXN: CAAT box en GC box
Regulatie door activators (en/of repressors)
1. Algemene transcriptie factoren basale TXN
2. Activatoren DNA bindend domein + TXN activerend domein
3. Co-activatoren multiproteïne complexen die interageren met
activatoren en TXN factoren.
Posttranscriptionele controle
- RNA-processing
o Alternatieve polyadenylering: produceert verschillende pre-mRNA's
o Alternatieve splicing: produceert verschillende mature mRNA's
- mRNA-transport: efficiëntie doorheen de poriën van het kernmembraan
- mRNA TLN
- mRNA-degradatie
- Eiwitdegradatie: halfwaarde tijd
Translatie
De triplet code (3 basen) bepaalt het AZ. 64 codons voor 20 AZ genetische code is gedegenereerd. De Wobble
hypothese laat zien dat de 3e base kan variëren zonder het resulterende AZ veranderd.
Posttranslationele modificaties
- Proteolyse: eiwit knippen - Fosforylatie: aanhechting fosfaatgroep
- Glycolysatie: aanhechting suikergroep - Methylatie
- Hydroxylatie: aanhechting hydroxylgroep
, Polymerase chain reaction (PCR!!!)
Techniek om klein stukje DNA (target sequentie) te amplificeren en
een oneindig aantal kopiën te maken zonder te klonen (soort
kunstmatige DNA replicatie).
De primers markeren de uiteinden van de target DNA sequentie. De
3' uiteinden van beiden primers wijzen naar elkaar (forward en
reversed primer) en de primers kunnen aan de 5’ zijde verlengd
worden met nt die niet baseparen. In dit ‘staartje’ kunnen
sequenties voor een restrictie enzym of promotor zitten.
DNA polymerase geïsoleerd uit bacteria en archaea die extreem
hitte-bestendig zijn bijv. Taq, Pfu of Vent polymerase.
Na 3 rondes is het geamplificeerde DNA even groot als de target
sequentie. Denaturatie bij 95°C (verbreken H-bruggen), annealing
primers bij 56-60°C (vorming nieuwe H-bruggen), primer extensie
(elongatie) bij 72°C.
MgCl2 is de cofactor voor de binding van DNA-polymerase, DNA en
nucleotide primers. Optimale concentratie is belangrijk: te veel Mg2+
stabiliseert het dsDNA, te weinig Mg2+ remt DNA synthese.
RNA kan niet geamplificeerd worden met PCR. Eerst wordt cDNA gemaakt obv mRNA dat via reverse-transcription-
PCR (RT-PCR) wordt gekopieerd. Met real-time PCR (qRT-PCR bij cDNA uit RNA of qPCR bij gDNA) wordt de toename
van DNA tijdens de amplificatie gemeten: toevoegen fluorescent SYBR Green (enkel gebonden aan DNA). Single strand
DNA weinig fluorescentie. Double strand DNA tijdens elongatie fluorescentie (stijgt naarmate meer DNA wordt
geamplificeerd).
Genomica: mapping en sequencing
Genomica: het verkrijgen en analyseren van de sequenties van het gehele genoom (humaan genoom project), ook de
nog onbekende delen. Genetica: het analyseren van specifieke stukken DNA met gekende functie.
- Functionele genomica: begrijpen hoe en wanneer elk gen in het genoom wordt gebruikt
- Comparatieve genomica: vergelijken van genomen om evolutie en biologische verschillen tussen soorten te
begrijpen.
Genomes vs. Clones
Genomen zijn te groot om intact te bestuderen, daarom worden ze in kleinere fragmenten gebroken. Klonen:
productie van veel identieke kopies van DNA fragmenten in een gastheer (E. coli of gist).
Fysische kaart: ordening van genen en gekende sequenties adhv fysische kenmerken (eenheid: basenparen, bp).
Genetische kaart: ordening van genen en moleculaire merkers (RFLP’s, VNTR’s, microsatellieten, SNP’s) gebaseerd op
recombinatiefrequenties (eenheid: centimorgan,cM). 1 recombinatie* tussen 2 genen op 5 meioses: 20%
recombinatie → frequentie = afstand van 20cM.
Genomic library: verzameling klonen met min. 1 kopie van elke DNA sequentie in het genoom. Kloon gedragen door
cloning vector kunstmatig geproduceerd DNA dat kan repliceren in een gastheer (bijv. een bacterie).
DNA cloning
1. Isolatie van DNA
2. Fragmentatie van DNA door restrictie enzymen (knippen in specifieke sequenties).
3. Ligatie (invoeging) van fragmenten in cloning vector (geknipt door zelfde restrictie enzym)
recombinant DNA molecuul.
4. Transformatie van recombinant DNA molecuul in gastheer.
Molecular cloning replicatie van recombinant DNA molecuul met vele klonen in de nakomelingen
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 biomedicalsciencestudent. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.52. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52355 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now