Cursus Genetica
Avans FLO 2021-2022
,Inhoud
Algemene kennis voor de cursus...........................................................................................................3
DNA Extraction Methods (Butler H.2)................................................................................................3
Non-Human DNA (Butler H.16)..........................................................................................................5
Nucleic acids and inheritance (campbell H.16)..................................................................................5
Genomes vary in size number of genes, and gene density (Campbell H.20.3)...................................9
Les 1: DNA amplificatie & PCR.............................................................................................................10
PCR Amplification: Capabilities and Cautions (Butler H.4)...............................................................10
DNA sequencing and DNA cloning are valuable tools for genetic engineering and biological inquiry
(Campbell H.19.1)............................................................................................................................13
Les 2: Primer design en Biodatabases..................................................................................................15
PCR Primer Design Guidelines
(http://www.premierbiosoft.com/tech_notes/PCR_Primer_Design.html)......................................15
PCR Amplification: Capabilities and Cautions (Butler, H.4)..............................................................17
Scientists use bioinformatics to analyze genomes and their functions (Campbell, H.20.2).............18
Les 3: restrictie enzymen.....................................................................................................................19
Les 4: Forensische DNA markers..........................................................................................................19
Short Tandem Repeat (STR) Loci and Kits (Butler H.5).....................................................................19
Single nucleotide polymorphisms and applications (Butler, H.12)...................................................20
Y-Chromosome DNA Testing (Butler, H.13).....................................................................................21
Mitochondrial DNA Analysis (Butler, H.14)......................................................................................21
Les 5: Ouderschapsonderzoek en Forensische identificatie.................................................................23
Familial DNA searches: potential, pitfalls and privacy concenrns (Butler, A.2)................................23
23.2 The Hardy-Weinberg equation can be used to test whether a population is evolving............23
, Algemene kennis voor de cursus
DNA Extraction Methods (Butler H.2)
Purpose of DNA extraction
- Scheiden van DNA door eiwitten en andere celmaterialen weg te halen die de PCR analyse
zouden kunnen beïnvloeden.
- Na extractie dient er een stabiele vloeistof met DNA aanwezig te zijn die voor lange tijd goed
houdbaar is.
- Doelen:
1. Lyceren van cellen zodat DNA vrijkomt.
2. Het scheiden van de DNA cellen van al het andere celmateriaal.
3. Het isoleren van het DNA in een oplossing waarmee het gebruikt kan worden met de PCR
- Met alle monsters moet veilig gewerkt worden om contaminatie te voorkomen. Vaak
worden daarom verschillende monsters op verschillende tijdstippen behandeld en soms
zelfs op verschillende locaties.
- Geëxtraheerd DNA wordt opgeslagen in -20 en -80 graden om nuclease activiteit te
voorkomen.
- Nuclease activiteit kan ook voorkomen worden door de magnesium weg te halen met EDTA
korrels.
PCR inhibitors and DNA degredation
- De meest voorkomende PCR remmers zijn hemoglobine en ‘indigo dyes’ van een jeans.
- In haar monsters is melanine een PCR remmer voor mitochondriaal onderzoek.
- De remmers binden vaak aan de actieve kant van taq DNA polymerase, hierdoor neemt een
goede werking af.
- Warmte en vocht versnellen hydrolytische eigenschappen = degradatie DNA
- UV-straling kan leiden tot crosslinking van thymine nucleotide.
Early Techniques Used For DNA Extraction
Organic (phenol-chloroform) extraction
- Natrium dodecylsulfaat (SDS) en proteinase K worden toegevoegd om het celmembraan
open te breken en breken vervolgens ook de eiwitten af die het DNA beschermen wanneer
in chromosomale vorm.
- Vervolgens wordt een phenol/chloroform mengsel toegevoegd om de eiwitten te scheiden
van het DNA.
- Na centrifuge kan DNA uit de meer waterige kant (chloroform) worden gehaald.
- Deze methode werkt goed voor amplificatie van grote DNA sequenties, maar kost veel tijd,
grotere kans om contaminatie en materialen/chemicaliën.
Chelex extractie
- Chelex is een ion-overdragende stof die wordt toegevoegd aan een DNA monster.
- Chelex bestaat uit styreen divinylbenzeen copolymeren die ook gepaarde iminodiacetaat
ionen bevatten deze reageren als chelaatvormers voor het binden van metal ionen, zoals
magnesium.
Avans FLO 2021-2022
,Inhoud
Algemene kennis voor de cursus...........................................................................................................3
DNA Extraction Methods (Butler H.2)................................................................................................3
Non-Human DNA (Butler H.16)..........................................................................................................5
Nucleic acids and inheritance (campbell H.16)..................................................................................5
Genomes vary in size number of genes, and gene density (Campbell H.20.3)...................................9
Les 1: DNA amplificatie & PCR.............................................................................................................10
PCR Amplification: Capabilities and Cautions (Butler H.4)...............................................................10
DNA sequencing and DNA cloning are valuable tools for genetic engineering and biological inquiry
(Campbell H.19.1)............................................................................................................................13
Les 2: Primer design en Biodatabases..................................................................................................15
PCR Primer Design Guidelines
(http://www.premierbiosoft.com/tech_notes/PCR_Primer_Design.html)......................................15
PCR Amplification: Capabilities and Cautions (Butler, H.4)..............................................................17
Scientists use bioinformatics to analyze genomes and their functions (Campbell, H.20.2).............18
Les 3: restrictie enzymen.....................................................................................................................19
Les 4: Forensische DNA markers..........................................................................................................19
Short Tandem Repeat (STR) Loci and Kits (Butler H.5).....................................................................19
Single nucleotide polymorphisms and applications (Butler, H.12)...................................................20
Y-Chromosome DNA Testing (Butler, H.13).....................................................................................21
Mitochondrial DNA Analysis (Butler, H.14)......................................................................................21
Les 5: Ouderschapsonderzoek en Forensische identificatie.................................................................23
Familial DNA searches: potential, pitfalls and privacy concenrns (Butler, A.2)................................23
23.2 The Hardy-Weinberg equation can be used to test whether a population is evolving............23
, Algemene kennis voor de cursus
DNA Extraction Methods (Butler H.2)
Purpose of DNA extraction
- Scheiden van DNA door eiwitten en andere celmaterialen weg te halen die de PCR analyse
zouden kunnen beïnvloeden.
- Na extractie dient er een stabiele vloeistof met DNA aanwezig te zijn die voor lange tijd goed
houdbaar is.
- Doelen:
1. Lyceren van cellen zodat DNA vrijkomt.
2. Het scheiden van de DNA cellen van al het andere celmateriaal.
3. Het isoleren van het DNA in een oplossing waarmee het gebruikt kan worden met de PCR
- Met alle monsters moet veilig gewerkt worden om contaminatie te voorkomen. Vaak
worden daarom verschillende monsters op verschillende tijdstippen behandeld en soms
zelfs op verschillende locaties.
- Geëxtraheerd DNA wordt opgeslagen in -20 en -80 graden om nuclease activiteit te
voorkomen.
- Nuclease activiteit kan ook voorkomen worden door de magnesium weg te halen met EDTA
korrels.
PCR inhibitors and DNA degredation
- De meest voorkomende PCR remmers zijn hemoglobine en ‘indigo dyes’ van een jeans.
- In haar monsters is melanine een PCR remmer voor mitochondriaal onderzoek.
- De remmers binden vaak aan de actieve kant van taq DNA polymerase, hierdoor neemt een
goede werking af.
- Warmte en vocht versnellen hydrolytische eigenschappen = degradatie DNA
- UV-straling kan leiden tot crosslinking van thymine nucleotide.
Early Techniques Used For DNA Extraction
Organic (phenol-chloroform) extraction
- Natrium dodecylsulfaat (SDS) en proteinase K worden toegevoegd om het celmembraan
open te breken en breken vervolgens ook de eiwitten af die het DNA beschermen wanneer
in chromosomale vorm.
- Vervolgens wordt een phenol/chloroform mengsel toegevoegd om de eiwitten te scheiden
van het DNA.
- Na centrifuge kan DNA uit de meer waterige kant (chloroform) worden gehaald.
- Deze methode werkt goed voor amplificatie van grote DNA sequenties, maar kost veel tijd,
grotere kans om contaminatie en materialen/chemicaliën.
Chelex extractie
- Chelex is een ion-overdragende stof die wordt toegevoegd aan een DNA monster.
- Chelex bestaat uit styreen divinylbenzeen copolymeren die ook gepaarde iminodiacetaat
ionen bevatten deze reageren als chelaatvormers voor het binden van metal ionen, zoals
magnesium.
