Summary
Samenvatting menselijke genetica
- Course
- Institution
Een samenvatting van de lessen van menselijke genetica, inclusief aantekeningen die ik gemaakt heb tijdens de les. De gastlessen zitten hier niet bij
[Show more]
Seller
Follow
larissabultena
Reviews received
Content preview
Hoofdstuk 6: principes van genregulatie en epigeneticaRegulatie van genexpressie
Cis en trans acting
Cis acting regulatie op DNA-niveau -> regulatorische sequenties: promotors en enhancers/silencers
- DNA- of RNA-sequentie die reguleert op zijn eigen DNA-streng (bijvoorbeeld promotor)
Trans acting regulatie -> RNA of eiwit dat diffundeert, bepaalde transcriptiefcator (zit niet op de RNA-
streng) dat kan binden op een enhancer welke invloed heeft op een promotor
- Kan bijvoorbeeld binden op een cis-acting molecule
Cis acting elementen in RNA
- Cis regulatie op mRNA niveau via 5’ en 3’ UTR (untranslated region -> terminale sequenties
die niet vertaald worden)
- Worden gebonden door trans activerende eiwitten en miRNA’s (microRNA)
- Veel voorkomend, vooral miRNA binding op 3’ UTR
Het rode rechthoekje is het RNA
Er zijn bepaalde regulatorische eiwitten die
op mRNA niveau gaan binden
Op de sequentie zitten cis stukjes waarop
eiwitten binden en deze zijn dan trans stukjes.
miRNA binden op de 3’ UTR en er kunnen ook
meerdere binden op de 3’ UTR.
Cis en trans acting genregulatie
- Cis acting regulatorisch element: altijd DNA of RNA-sequentie
o Genregulatie op dezelfde DNA of RNA-streng
o Reguleert 1 gen
o Reguleert 1 allel
o Bijvoorbeeld promotor, enhancer
- Trans acting regulatorisch element: altijd eiwit of RNA-molecule
o Eiwit of RNA dat migreert door diffusie, reguleert op afstand
o Bindt op een regulatorisch element (korte DNA-sequentie)
o Reguleert beide allelen van een gen
o Kan meerdere genen tegelijkertijd reguleren
- Regulatie is altijd een combinatie van cis en trans
o Enhancer (cis) en transcriptiefactor (trans) die erop bindt
o miRNA bindende sequentie (cis) en miRNA (trans) dat erop bindt
1
,Genetische regulatoren van genexpressie
Promotors
Promotor = aan/uit knop van genen
- RNA pol II: schrijft eiwit coderende genen, lncRNA’s en miRNA’s af
o Vormt een groot transcriptie initiatie complex met algemene transcriptiefactoren
o Vormt zich op (cis-acting) consensus sequenties in de biirt van de transcriptie start
plaats: de promotor
- RNA pol I: schrijft meeste ribosomale RNA’s af
- RNA pol III: schrijft tRNA genen, één ribosomaal RNA en sommige kleine RNA’s af
Een RNA pol II promotor bevat typisch:
- BRE: TFIIB recognition element
- TATA box
- Inr: initiator element (A is
transcriptiestartplaats
- DPE: downstream core promotor element
Veel voorkomende elementen, maar geen ervan is nodig noch voldoende voor promotor activiteit.
Vele promotors hebben geen van deze elementen.
Enhancers, silencers, boundaries, insulators
- Cis acting sequenties van typisch 4-9 bp
- Bevinden zich zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts -> meestal binnen 1,5 kb
- Enhancers: versterken expressie
- Silencers: onderdrukken expressie
- Boundary sequenties:
o Insulators: kan zorgen dat enhancer niet meer op de promotor kan werken
o Barrière: vormen aflsuiting tussen euchromatine en heterochromatine
Heterochromatine heeft de neiging om zich uit te breiden, hiervoor zit dus de barrière. De genen die
inactief moeten zijn worden heterochromatisch.
Transcriptiefactoren
- Zijn DNA bindende eiwitten
- Binden op cis acting sequenties
- Combinatorial: verschillende transcriptiefactoren binden tegelijkertijd
- Co-activatoren en co-repressoren
o Moduleren de actine van transcriptiefactoren zonder dat ze DNA binden
o Werken via eiwit-eiwit interacties met regulatorische eiwitten
o Actie van de transcriptiefactoren finetunen
2
,TADs = topologically associated domains
- Genomische regio die promotor-enhancer interacties limiteerd
- Afgebakend door boundaries
- Evolutionair geconserveerd tussen species
- Worden bepaald via genoomwijde interactie studies
- Correlatie met chromatine structuur domeinen
- Verklaren hoe deleties en inversies nabijgelegen genen buiten de deletie of inversie kunnen
beïnvloeden
DNA-sequenties gaan met elkaar
interageren tussen 2 boudaries -> genoom
is opgebouwd in stukjes (TAD), binnen deze
stukjes kunnen promotors genen
beïnvloeden. De oranje enhancer gaat geen
invloed hebben op het Wnt6 gen (blauw).
Er kunnen meerdere genen zitten in 1 TAD,
maar de regulatie gebeurt binnen een TAD.
Het rondje is de celkern -> bepaalde regio’s per chromosoom
In de interfase zijn de chromosomen in weinig overlappende
gebieden, binnen de chromosomen zijn de TADs nog eens
een keer aparte domeinen
Binnen de TADs krijg je interacties, tussen de TADs krijg je
boundaries
Een regulatorisch element van 1 TAD kan niet oversteken
naar een andere TAD
Voorbeelden van erfelijke ziekten:
- Foute expressie van Wnt6 d.m.v. mislokalisatie
van enhancers van een nabijgelegen gen leidt
tot syndactylie in het F-syndroom
Inversie gebeurt bij een regulatorisch element dat
normaal gezien op een bepaald gen werkt, gaat nu op
het Wnt 6 gen werken.
Een cruciale enhancer gaat ineens van oranje naar het
groene gaan waardoor deze invloed heeft op andere
genen, waardoor dit een cruciaal effect heeft (dit
allemaal zonder DNA-schade). De breukpunten van de inversie maken niks kapot, want de genen
zitten allemaal binnen of buiten de breukpunten. Dit zou eigenlijk geen effect mogen hebben, maar
omdat een regulatorisch element van het ene naar het andere TAD is gegaan krijg je wel een effect.
3
, - Overexpressie van LMNB1 d.m.v. deletie van
boundary leidt tot ADLD
In de deletie zit een boundary, blauwe en oranje TAD
gaan fuseren waardoor genen anders geëxpresseerd
worden. Een aantal enhancers die normaal alleen op het
oranje werken gaan nu ook op het blauwe werken, en
gaan dus het gen expresseren waardoor de ziekte
ontstaat. De deletie valt buiten het gen dus wordt het
niet direct veroorzaakt door de deletie, maar omdat de
enhancers anders werken komt de ziekte toch tot expressie.
CCCTC-binding factor (CTCF)
- Zink finger isulator proteïne
- Bindt consensus sequentie met drie repeats van CCCTC
- Kan interacties tussen enhancer en promotor beperken
- Aangerijkt aan TAD boundaries
- Zink finger -> DNA bindende eiwitten, zit op de boundary vast en bindt op bepaalde
sequentie (CCCTC)
Transcriptiefactoren: DNA bindende motieven
Zink finger molecule: bolletjes zijn aminozuren
Zink finger gaat op het DNA voelen of ze de juiste sequentie tegen komen en dan gaan
ze reguleren
1 van transcriptiefactoren met veel cysteïne en histidines -> zal
dimeriseren en inden aan DNA -> past in grote groeve van DNA en
kan DNA-sequentie aflezen
Leucine zipper -> leucine komt telkens aan 1 kant van de α-helix
voor -> leucine is apolair, dus wanneer je er 2 hebt gaan de
apolaire zijden (az) aan elkaar binden -> soort ritssluiting
PAX6 gen gereguleerd door ver afgelegen
enhancers
Voorbeeld van enhancers op grote afstand. Beide enhancers zijn gelegen in een intron van een
naburig gen. Enhancers zijn cis acting en weefselspecifiek.
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 larissabultena. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $8.68. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
79202 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now