Summary
Samenvatting HUMANE GENETICA - uitgewerkte vragen (volledig!)
- Course
- Institution
Vragen van afgelopen jaren (komen terug) uitgewerkt obv lesnotities & verzamelde samenvattingen
[Show more]
Seller
Follow
sieuwkevanlooveren
Reviews received
Content preview
OEFENINGEN KANKERGENETICAGeef de verschillende mechanismen waardoor een proto-oncogen kan geactiveerd
worden tot een oncogen AGCR
Een oncogen kan de celdeling signalisatie pathway in een permanente ‘aan’ situatie plaatsen door: meer
genproduct, een hyperactief EW, een EW dat niet meer uit wil schakelen
Proto-oncogen = normaal gen dat oncogen kan worden indien gemuteerd
4 soorten genetische veranderingen:
1. Activerende puntmutaties
2. Gen amplificaties
3. Chromosomale translocaties
4. Retrovirale inserties
Mutaties zijn dominant op celniveau (1 allel gemuteerd)
ACTIVERENDE PUNTMUTATIES
Een enkele nucleotideverandering in het DNA van een proto-oncogen kan leiden tot de productie van
een abnormaal EW dat de celgroei ongereguleerd bevordert.
Bv missense mutaties kunnen Ras genen naar oncogenen omzetten.
- Missense mutatie: verandering van 1 AZ door een ander AZ
GEN AMPLIFICATIES
Het aantal kopies van een proto-oncogen kan verhoogd worden door genduplicatie wat leidt tot
overproductie van het EW-product.
Myc-genen worden vermeerderd in humane leukemies (borst, maag, long, darm carciniomas) en
hersenkankers (neuroblastomas, glioblastomas)
CHROMOSOMALE TRANSLOCATIES
= tumorspecifieke chromosomale herschikkingen
Een stuk chromosoom kan translocatie ondergaan naar een ander
chromosoom en genexpressie op de breukpunt-site beïnvloeden.
Bv Philadelphia chromosoom ontstaat doordat een deel van
chromosoom 9 van plek wisselt met chromosoom 22:
(= reciproque translocatie)
- Beide chromosomen breken in het midden: bij chromosoom 9 is
- dat het abl-gen, bij chromosoom 22 is dat het bcr-gen
- Door fusie ontstaat bcr-abl gen op chromosoom 22 (chimeer
oncogen): er ontstaat een bcr-abl EW dat verantwoordelijk is
voor sterke groei & abnormale ontwikkeling van WBC bij CML
RETROVIRALE INSERTIES
Als een virus in het chromosoom integreert kunnen virale
respons-elementen de expressie van een nabijgelegen proto-oncogen verbeteren waardoor het een
oncogen wordt.
Bv HPV kan leiden tot activatie van oncogenen in baarmoederhalskanker
Leg kort uit wat intratumor heterogeniteit betekent. Hoe zou je de intratumor
heterogeniteit voor een bepaald type tumoren kunnen onderzoeken?
Intratumor heterogeniteit verwijst naar de aanwezigheid van genetische, epigenetische en fenotypische variaties
binnen verschillende cellen van dezelfde tumor.
Dwz dat niet alle kankercellen in een tumor identiek zijn: ze kunnen verschillen in hun mutaties,
expressieprofielen, groeisnelheid, reacties op behandeling, vermogen om te metastaseren.
Tumoren hebben een gecompliceerde weefsel-architectuur met zowel neoplastische als niet-neoplastische
cellen, stromale cellen (kanker-geassocieerde fibroblasten, vasculaire endotheliale cellen), infiltrerende
immuuncellen.
Next-generation sequencing (NGS): massieve parallelle DNA-sequencing
=> volgorde van nucleotiden in DNA of RNA molecule bepalen
,Het gehele genoom kan in één keer gesequenced worden, hierbij wordt het DNA eerst gefragmenteerd in kleine
stukken waarvan dan de nucleotidevolgorde wordt bepaald.
● Single-cell sequencing: analyseert het genoom of transcriptoom van individuele cellen binnen een
tumor, dit helpt om de genetische variaties tussen verschillende cellen in kaart te brengen
1. Voorbereiding van bibliotheken
- DNA of RNA wordt geïsoleerd uit de cellen & gefragmenteerd
- Aan deze fragmenten worden specifieke adapters toegevoegd die noodzakelijk zijn voor de
amplificatie & sequencing
2. Amplificatie
De fragmenten worden vermenigvuldigd met PCR om voldoende kopies te genereren voor sequencing
3. Sequencing
De gefragmenteerde & geamplificeerde DNA-moleculen worden op een sequencer geplaatst
- Illumina (SBS: sequencing by synthesis): nucleotiden met fluorescente labels worden
ingebouwd in de DNA-strengen, de machine leest de volgorde van nucleotiden door de kleuren
van de labels te detecteren
4. Data-analyse
Fluorescence in situ hybridization (FISH):
Detecteert & lokaliseert specifieke DNA-sequenties in tumorcellen waardoor chromosomale afwijkingen kunnen
worden geïdentificeerd & verschillende cellulaire subpopulaties kunnen worden onderscheiden.
Maakt gebruik van fluorescente probes die binden aan complementaire nucleotidesequenties.
1. Voorbereiding van monsters
De weefsels of cellen worden gefixeerd op een microscoopglaasje
2. Denaturatie
DNA in cellen wordt verwarmd om de dubbele helix te scheiden zodat de probes kunnen binden aan
hun complementaire sequenties
3. Hybridisatie
Fluorescente probes (korte stukken enkelstrengig DNA of RNA, specifiek complementair aan
targetsequentie) worden op het monster aangebracht. Deze probes hybridiseren (binden) aan de
specifieke doelgebieden in het genoom.
4. Wassen
Overtollige probes die niet specifiek gebonden zijn wegspoelen om achtergrondruis te verminderen
5. Detectie & visualisatie
Immunohistochemie (IHC): gebruikt antilichamen om specifieke EW in tumorweefsel te detecteren, dit kan
verschillen in EW-expressie tussen cellen binnen een tumor onthullen
Mass cytometry (CyTOF): combineert massaspectrometrie met flowcytometrie om de expressie van meerdere
EW op een cel-per-cel basis te meten wat inzicht geeft in de heterogeniteit van EW-expressie
Geef 3 verschillende soorten veranderingen in het erfelijk materiaal van een tumor die
een tumorsuppressor gen kunnen inactiveren.
Tumorsuppressorgenen cruciale rol bij het reguleren van celgroei & het voorkomen van tumorontwikkeling.
Wanneer deze genen worden geïnactiveerd kan dit bijdragen aan de ontwikkeling & progressie van kanker.
PUNTMUTATIES
Inactiverende mutatie in gen (missense, nonsens, frameshift, deleties, etc)
Verandering van één nucleotide in DNA: kan leiden tot niet-functioneel EW of EW met verminderde functie.
Bv puntmutatie in TP53-gen (dat codeert voor het p53 EW) kan leiden tot een defect p53 EW waardoor de cel
niet meer adequaat kan reageren op DNA-schade.
DELETIES
Verlies van een stukje DNA van het chromosoom. Dit kan variëren van enkele bp tot grotere segmenten van een
chromosoom die een heel gen omvatten.
Bv deletie van delen van het RB1-gen wat kan leiden tot retinoblastoom.
,EPIGENETISCHE VERANDERINGEN
Beïnvloeden de genexpressie zonder de DNA-sequentie zelf te veranderen.
Dit omvat DNA-methylatie & veranderingen in chromatinestructuur zoals histonmodificaties.
Hypermethylatie van de promotorregio van een tumorsuppressorgen kan de expressie van dat gen uitschakelen.
Abnormale methylatie van CpG eilanden bij promotor leidt tot verlies van transcriptie
Je wordt gevraagd een onderzoeksproject op te starten voor een zeldzame vorm van
kanker. Het doel is te achterhalen welke genen erbij betrokken zijn. Je krijgt een
collectie van meer dan 1000 tumoren ter beschikking (ingevroren, vaste tumoren) en
bloedstalen van patiënten. Je hebt zeer ruimte financiering, en je kan dus naar
hartenlust de technieken gebruiken die je wil, zelfs als ze duur of arbeidsintensief zijn.
Stel een genetische onderzoeksstrategie op en motiveer die.
1. MONSTERVERZAMELING & KWALITEITSCONTROLE
- Zorg voor een goede registratie & opslag van de tumor- en bloedstalen
- Voer kwaliteitscontrole uit op de DNA- en RNA-integriteit van de stalen
2. WHOLE-GENOME SEQUENCING (WGS)
= identificeren van somatische mutaties, structurele variaties, en copy number variaties in tumorstalen
WGS biedt een uitgebreide kaart van het genoom & maakt het mogelijk om zowel bekende als nieuwe
genetische veranderingen te detecteren
- Voer WGS uit op alle tumorstalen & bijhorende bloedstalen (als referentie voor germline DNA)
3. WHOLE-EXOME SEQUENCING (WES)
= focussen op coderende regio’s van het genoom om mutaties in EW-coderende genen te identificeren
WES is kosteneffectiever dan WGS voor het ontdekken van mutaties in exonen en kan helpen om de
lijst van kandidaatgenen te verfijnen
- Voer WES uit op een subset van tumor- en bloedstalen om de coderende varianten
gedetailleerder te bestuderen
4. RNA SEQUENCING (RNA-seq)
= analyse van genexpressieprofielen & fusiegenen in de tumorstalen
RNA-seq helpt bij het begrijpen van de functionele gevolgen van DNA-mutaties en bij het ontdekken van
fusiegenen & abnormale splicing events
- Voer RNA-seq uit op tumorstalen om differentiële genexpressie & transcriptvarianten te
identificeren
5. SINGLE-CELL SEQUENCING
Kan inzicht geven in de diversiteit van tumorcellen & de micro-omgeving, en kan helpen bij het
identificeren van cellulaire subpopulaties die bijdragen aan tumorprogressie
Analyseert het genoom of transcriptoom van individuele cellen binnen een tumor, dit helpt om de
genetische variaties tussen verschillende cellen in kaart te brengen
= bestuderen van intratumorale heterogeniteit & identificeren van zeldzame celpopulaties binnen tumor
- Voer single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) uit op geselecteerde tumormonsters
6. METHYLATIE ANALYSE
= onderzoeken van epigenetische veranderingen die de genexpressie in de tumor beïnvloeden
Epigenetische veranderingen spelen een cruciale rol in kanker en kunnen nieuwe biomarkers en
therapeutische doelen onthullen
- Voer bisulfiet-sequencing uit om DNA-methylatiepatronen te analyseren
7. BIOINFORMATICA EN DATA-INTEGRATIE
= gegevensanalyse & integratie van WGS, WES, RNA-seq, scRNA-seq en methylatiegegevens
8. FUNCTIONELE VALIDATIE
= valideren van kandidaatgenen en -routes die betrokken zijn bij de zeldzame vorm van kanker
Experimentele validatie essentieel om causale rol van kandidaatgenen in tumorontwikkeling te
bevestigen
In relatie tot tumorgenese, bepaal voor elk van de volgende stellingen of ze waar is:
Zowel oncogenen als tumorsuppressor genen:
● kunnen nonsens mutaties vertonen in sporadische kankers
JUIST
, Nonsensmutaties in oncogenen zijn minder gebruikelijk omdat ze meestal leiden tot loss-of-function wat
tegenstrijdig is met de typische manier waarop oncogenen bijdragen aan kanker, maar in sommige
gevallen kunnen ze wel voorkomen.
Nonsensmutaties in tumorsuppressorgenen zijn vrij gebruikelijk omdat ze resulteren in een premature
stopcodon en een verkort, niet-functioneeel EW wat leidt tot loss-of-function van het
tumorsuppressorgen.
Nonsensmutaties kunnen dus inderdaad voorkomen in zowel oncogenen als tumorsuppressorgenen in
sporadische kankers, hoewel ze functioneel verschillende effecten hebben.
In oncogenen zijn ze zeldzamer en meestal niet functioneel relevant voor kankerontwikkeling,
terwijl ze in tumorsuppressorgenen vaak leiden tot verlies van tumoronderdrukkende functie.
● kunnen coderen voor EW betrokken bij celcyclus regulatie
JUIST
Oncogenen coderen voor EW die de celgroei en -deling stimuleren. Wanneer deze genen gemuteerd of
overgeëxprimeerd zijn kunnen ze leiden tot ongecontroleerde celproliferatie.
Tumorsuppressorgenen coderen voor EW die: celgroei en -deling remmen, zorgen voor DNA-herstel en
apoptose induceren.
● zijn frequent gemuteerd in familiale en sporadische kankers
JUIST
In familiale kankers zijn mutaties in tumorsuppressorgenen vaak een belangrijk kenmerk
Hoewel minder frequent dan tumorsuppressorgenen, kunnen ook oncogenen betrokken zijn bij
familiale kankers
Mutaties in tumorsuppressorgenen zijn ook frequent in sporadische (niet-erfelijke) kankers
Somatische mutaties & amplificaties van oncogenen komen ook vaak voor in sporadische kankers
Mutaties in tumorsuppressorgenen leiden vaak tot loss-of-function, terwijl mutaties in oncogenen
meestal tot gain-of-function leiden, wat bijdraagt aan tumorvorming & progressie.
● zijn vaak betrokken bij loss of heterozygosity in sporadische kankers
FOUT
LOH wordt vnl geassocieerd met de inactivatie van tumorsuppressorgenen in sporadische kankers
LOH is een veelvoorkomend mechanisme bij sporadische kankers waarbij één allel van een
tumorsuppressorgen al geïnactiveerd is door een mutatie, en het tweede normale allel vervolgens
verloren gaat door een deletie of een ander mechanisme.
Dit leidt tot een totale inactivatie van het tumorsuppressorgen wat bijdraagt aan tumorontwikkeling.
(Tumorsuppressorgenen: TP53, RB1)
Oncogenen vereisen over het algemeen geen LOH om tumorigenese te bevorderen. Mutaties in
oncogenen leiden vaak tot een gain-of-function waarbij een enkel gemuteerde kopie van het gen al
voldoende is om een tumorbevorderend effect te hebben.
Oncogenen worden meestal geactiveerd door gain-of-function mutaties, amplificaties of andere
mechanismen die leiden tot verhoogde of ongecontroleerde activiteit.
● zijn frequent gemuteerd in familiale maar niet in sporadische kankers
FOUT
● kunnen overgeërfde missense mutaties in familiale kankers vertonen
JUIST
● kunnen genamplificatie vertonen in familiale en sporadische kankers
JUIST
In sommige familiale kankers kunnen genen worden geamplificeerd door erfelijke mutaties of genetische
instabiliteit. Deze amplificaties kunnen oncogenen bevatten die celproliferatie stimuleren zoals ERBB2
(HER2) in erfelijke borst-en eierstokkanker.
Sporadische kankers kunnen ook genamplificaties vertonen als gevolg van somatische mutaties en
genomische instabiliteit.
Oncogenen kunnen worden geamplificeerd wat bijdraagt aan hun overactivering & bevordering van
ongecontroleerde celgroei. Bv genamplificatie van EGFR komt vaak voor in niet-kleincellig
longcarcinoom.
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 sieuwkevanlooveren. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $16.85. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
62555 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now