Notities van de les, bijhorend bij de powerpoints.
Uitgebreide samenvatting waarbij alle notities van de lessen instaan (uitleg van de prof) + extra notities bijgeschreven tijdens studeren.
De samenvatting volgt op de powerpoints.
HOOFDSTUK 6: principes van genregulatie en epigenetica
Regulatie van gen expressie: cis en trans
Cis regulatie op DNA niveau
o Het is een nucleïnezuur sequentie die reguleert op zijn eigen streng
o Promotors en enhancers/silencers
Trans acting
o Meestal eiwitten, soms RNA, dat diffundeert in een cel
Cis en trans gaan samen, het eiwit dat bindt met de promotor
Cis acting elementen in RNA
Aan de 5’ UTR kunnen eiwitten binden waar bv translatie kan gebeuren, dit zijn cis acting
elementen
6.1 Genetische regulatie
De promotor
Consensus sequenties
o BRE: transcriptie factor 2B
o TATA box
o Inr: initiator element op de startplaats
o DPE: downstream promotor element
vormen allemaal samen promotor
Enhancers, silencers, boundaries, insulators
Kunnen zowel upstream als downstream gelegen zijn
Zijn gelegen in een bepaald domein wat door boundaries wordt afgebakend
o Ze zullen dan alleen binnen dit domein werken
Barrière elementen gaan epigenetische gebieden afbakenen
o Heterochromatine en euchromatine
Topologische geassocieerde domeinen (TADs)
Genomische regio’s die promotor en enhancer reacties kunnen limiteren
Afgebakend door boundaries waardoor het enkel binnen 1 blok zal werken
CCCTCT
o Aan het einde van gebieden worden 2 strengen door cohesines samen gebonden
o CTCF gaat daarrond binden en de regio aflsuiten
Op figuur: elk chromosoom is een andere kleur
o De chromosomen blijven gescheiden
o De chromosomen vallen nog eens uit elkaar
o Het DNA hier is nog eens opgedeeld en bestaat uit TAD’s
De actieve TAD’s gaan verder van de wand liggen en deze gaan
, o Hier gaat de regulatie met de enhancers en de silencers gebeuren
Als boundaries tussen een dicht op elkaar gen en enhancer liggen dan zal de enhancer geen
effect hebben op het gen
o Afhankelijk van de TAD’s en zijn boundaries
Inversie is op een afstand gelegen van het gen
o Het gen was nog steeds intact maar door de inversie is de boundarie verplaatst,
waardoor de oranje silencer nu invloed heeft op het gen
o Hierdoor gen stilgelegd en heeft gezorgd voor erfelijke ziekte
Als een boundarie wegvalt door een deletie zal er van 2 TAD’s naar 1 TAD gaan
o Hierdoor zullen alle enhancers en silencers aanwezig nu invloed hebben op het gen
o Leggen het gen stil
Transcriptiefactoren
Zinc finger genen
o Gaat zich dimeriseren en binden aan het DNA
o Kan de DNA sequentie aflezen
Leucine zipper
o Alpha helix die leucine bevat aan 1 kant van de helix
o Bij 2 van deze helices zullen er 2 leucine moleculen aanwezig zijn en hierdoor kunnen
apolaire aminozuren binden aan het dimeer
o Dimeer kan binden aan het DNA
PAX6 gen gereguleerd door ver afgelegen enhancers
Reguleert voor een oogziekte
Naast dit gen ligt ELP4
o In dit gen liggen enhancers die invloed gaan hebben op het PAX6 gen
Alternatieve splicing voor CDKN2A
P14 en p16 eiwit komen beide van een tumor supressor gen
Een exon dat gedeeld wordt
Regulatie van Fe opname
Transferrine: transporteert ijzer
Ferritine stockeert overmaat van ijzer in de cel
o Beide moeten gereguleerd worden voor de ijzer regulatie van het lichaam
Bij teveel ijzer in het lichaam kan dit schadelijk zijn
Genregulatie voor transferrine en ferritine
o IRE worden gebonden door bindingsproteïnen
o het bindende eiwit kan binden op de IRE als ijzer niet gebonden is
o dit gaat ervoor zorgen dat de translatie plat wordt gelegd en zal er geen eiwit
gevormd worden
o als ijzer wel aanwezig is zal de translatie doorgaan
RNA interferentie
dicer gaat RNA in stukjes knippen
het RISC complex gaat deze stukjes enkelstrengig maken
, er wordt gezocht of er complementaire stukjes gaan zijn waardoor de enkelstrengige RNA’s
ook worden afgebroken
miRNA’s worden ook door dicer gecleaved
o deze worden uit de nucleus geëxporteerd
o 1 miRNA is verantwoordelijk voor meerdere genen en zorgt voor down regulatie
PTEN
o Heeft meerdere plaatsen voor miRNA’s en wordt dus door meerdere gereguleerd
03/10
6.2 Epigenetische factoren
Wordt doorgegeven onder generaties van cel lineages maar wordt niet doorgegeven tussen
generaties wordt doorgegeven aan de dochtercellen
Alle epigenetische merktekens worden uitgewist voor nakomelingen groeien nieuwe weefsels
worden gevormd
Histonen
Hebben een staart waar op het einde de merktekens van de histonen zullen zitten
o Bv methylatie en acetylatie
o Deze merktekens vormen de histon code
Acetylatie = meer open chromatine
Methylatie zorgt voor meer gecondenseerd chromatine
Modificaties worden gelezen door eiwitten waardoor het DNA gecondenseerd of niet kan
worden
Voorbeelden van modificaties
Heterochromatine is de gecondenseerde vorm
o Stukken die altijd gecondenseerd zijn wordt constitutief chromatine genoemd
o Bij heterochromatine zien we modificaties
o Ac = acetyl groep, me = methyl groep
Epigenetica gaat chromatine aan en uit zetten
Voorbeeld boek
Methylatie kan zitten op het DNA maar kan ook deel uitmaken van de histon code waar dat
ze zullen zitten op AZ’s van de histon staarten
Acetylatie van de histon staarten gaat het chromatine meer open maken
DNA methylatie inhibeert gen transcriptie
Methylgroep wordt alleen toegevoegd op CpG sequenties
o Clusters van CG worden CpG eilanden genoemd en deze zitten in de buurt van
promotoren
o Wanneer die sterk gemethyleerd worden zullen ze de gen transcriptie stilleggen
DNMT1
o Enzyme dat ervoor zorgt dat de tweede streng ook wordt gemethyleerd door de
methylatie op de oude streng af te lezen
, Typische CpG densiteit
Bij een actieve DNA streng, op de plaats van de promotor en CpG eiland zien we minder
methylatie omdat het DNA hier toegankelijker moet zijn
DNA methylatie tijdens ontwikkeling!!!
In functie van de tijd
Primordiale kiemcellen gaan zich ontwikkelen tot spermacellen en eicellen
o Methyl groepen worden weggehaald waardoor methylatie gaat dalen tot laag niveau
Bij ontwikkeling van zaadcel wordt de methylatie terug aangebracht en hebben we
gemiddelde methylatie niveau
Tweede maal wordt het methylatie patroon uitgewist bij de ontwikkeling van het embryo
Hierdoor zullen de stamcellen alle kanten op kunnen
Hierna heel snelle en veel aanbreng van epigenetische patronen
Lange ncRNA en epigenetische regulatie
= non coding RNA
Lang niet coderend RNA komt tot expressie
o Het kan op de plaats gaan coderen waar het tot expressie komt = cis
o Het kan diffunderen = trans
Er zijn 5 manieren waarop lnc RNA’s kunnen werken
1. Aanbrengen van epigenetische signalen door ncRNA
niet coderend RNA gaat hybridiseren
het lnc RNA stuurt alle andere eiwitten
het RNA gaat hybridiseren want het gaat zijn juiste sequentie zoeken
o chromatine kan zo condenseren en genen aan en uitschakelen
2. triple helix DNA
de lnc RNA’s gaan zich tussenvlechten in de DNA moleculen waardoor we een triple helix
krijgen
door het herkennen van de sequentie kunnen ze een stukje van het genoom kiezen en hier
epigenetische veranderingen gaan aanbrengen
3. herkenning van mRNA
RNA wordt herkend tijdens te transcriptie waardoor het andere eiwitten gaat aantrekken
zoals RNA bindend proteïne
4. Herkenning van specifieke DNA sequenties
De grote groeve van het DNA worden afgetast door de ncRNA via de 3D structuur van het
DNA
o DNA sequentie wordt afgelezen
5. Herkenning van een lncRNA tijdens de transcriptie van het lncRNA
Is een cis transcriptie
Op de plaats waar het tot expressie komt zal het gebeuren
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 studentbmw5. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.92. You're not tied to anything after your purchase.
