PATHOGENETICA
INLEIDING VAK
H1: INTRO
Genetic counselling
Specifiek DA consultatie. Informatie verzamelen (stamboom, medische voorgeschiedenis) ➔ diagnostische
stappen (DNA, RX, CT) ➔ risico assessment, wat wil het zeggen voor de nakomelingen ➔ info op de juiste manier
communiceren. Correcte counseling en support om eigenaars te doen omgaan met de diagnose. Eigenaars
kunnen heel emotioneel reageren op diagnoses.
HET DNA
TERMINOLOGIE
GENOOM
Genoom: al het erfelijke materiaal in een cel = optelsom van DNA op chromosomen = mitochondriaal DNA.
Genoom is variabel in grootte afhankelijk van de DS. Niet kunnen bepalen hoe complex een organisme is obv
hoeveelheid EW coderende genen (druif meer als mens).
Is de contributie van beide ouders naar nakomelingen gelijk? (dus 50% van vader, 50% van moeder)?
Afhankelijk van de setting kan een chromosoom af of aan staan. Omgevingsfactoren rol, zeker bij dieren,
omgeving waarin ze in de eerste fase opgroeien is vaak enkel het vrouwelijk dier aanwezig. Speelt dan een
belangrijke rol, mannelijk dier vaak niet aanwezig. Vrouwelijk dier speelt dus een belangrijke rol.
LOCUS
Locus= plaats op het genoom. Bv. een plaats op chromosoom 16 bij de hond: NC_006598.3:g.59380814.
VARIANT
Varianten = verschil tov referentie, genoom waarvan we zeggen dat we het nemen als referentie. Bv een C ipv
een A. Mutatie = zeldzame variant, frequentie in de populatie van minder dan 1 procent. Polymorfisme = variant
met een frequentie van meer dan 1% voorkomt.
Vaak wordt er een associatie gemaakt tussen "ziekte" en 1 van deze 3
termen. Welke van deze drie denk je op basis van de definitie?
Mutatie wordt typisch geassocieerd met ziekte.
Allel = verschillende versies op een bepaalde locus, bv bij variant. Normale allel = wild type of abnormale allel =
mutant. Mutatie gaat eigenlijk over het proces veranderen, beter term niet gebruiken.
1
,GENOTYPE
Locus = plaats op genoom ➔ C die een A is geworden: twee verschillende
allelen (eentje met een A en eentje met een C). Mogelijke genotypes: CC,
CA en AA.
NIVEAU VAN DNA
HOE BESCHRIJVEN WE EEN VARIANT?
Bv degeneratieve myelopathie, variant is getest ➔ weten of deze variant in alle rassen voorkomt of enkel bij de
Berner Senne. Nodig om te weten wat te testen per ras. Weten welke varianten zijn er nu belangrijk?
Regelmatig zien we G naar A, anderzijds
zien we dat de locatie hetzelfde is,
dezelfde AZ verandering.
REFERENTIE
Refereren tot op DNA niveau:
➔ Genomisch = g.
➔ Coderend = c. (gen: EW-coderend of niet)
o Coding sequences zonder intronen
➔ RNA = r.
➔ EW = p.
VERSIE
Nieuwe versie van de annotatie. Referentie genoom lang geleden vastgelegd. We zijn nu zoveel versies verder al
van een nieuwe referentie. Zo zorgt dit voor wijzigingen in locatie en samenstelling. Door versie verandering is
de exacte locatie van de variant veranderd, bv door delen van de referentie waarde die eerst niet goed
gesequeneerd waren ➔ nieuwe update dan moeten varianten gaan opschuiven. Kan ook zijn dat de annotatie
veranderd is, dingen die later bekend zijn geworden.
2
,REFERENTIE TYPE
Andere referentie type, kijken naar de G of C. Niet meer kijken op volledig genoom niveau maar op gen of EW
niveau, kan de locatie variëren. Afhankelijk van perspectief kan de locatie veranderen waardoor de naamgeving
kan variëren. Denk maar aan linksvoor in de aula maar in kader van heel de campus eerder rechts achter.
LOCATIE
Bv, DMD gen. Verschillende transcript
varianten aanwezig. Bij tweede
transcript is er op het einde nog een
exon aanwezig. Ander deel enkel bij
eerste twee transcripten aanwezig.
ALLELEN
Forward vs reverse strand Kan dit
dezelfde variant zijn?
Ja. Niet hetzelfde referentie type (g vs c). Strand: G is complement
van C en A complement van T. Potentieel kan het dus zo zijn dat het
dezelfde variant is, nog niet zeker maar wel een kans.
Op genomisch niveau kijken vs tov gen kijken ➔ in andere richting. Soms niet letterlijk de nucleotiden maar
elkaars complement.
Nee. Versie (punt 4) en type (g) is hetzelfde maar toch een verschil in
locatie. Kijken in exact dezelfde perspectief en dan een andere locatie
➔ kan niet dezelfde variant zijn.
HOE GAAN WE VARIANTEN CLASSIFICEREN?
• Grootte
o Klein 1 basepaar
o Groot: volledig chromosomen of genomen
Cut-off tussen klein en groot is 50 baseparen. Deze waarde is arbitrair, gelinkt aan de sequencing technieken die
er dan waren. 50 baseparen, minder was makkelijk te doen.
• DNA-verandering
o Deletie: verwijdering van één, enkele tot grote aantallen nucleotiden
o Insertie: additie van één, enkele tot grote aantallen nucleotiden
o Substitutie: vervanging van één tot enkele nucleotiden
▪ Puntmutatie: deletie, insertie of substitutie van 1
nucleotide Preferentiële naamgeving:
▪ Single nucleotide polymorphism of single single nucleotide variant. Bij
nucleotide variant: substitutie van 1 nucleotide polymorfisme wordt er
o Inversie: een stukje DNA wordt omgedraaid standaard meer gedacht
o Duplicatie: een stukje DNA wordt herhaald aan een zekere allel
o Translocatie: een stuk DNA wordt verplaatst frequentie.
3
, Hier is de cut-off waarde op 1000 baseparen
gelegd.
Duplicatie: tandem = achter elkaar,
intersparsed = met een stuk tussen.
• Effect op niveau EW
o Silent of syonymous variant:
geen effect op AZ
samenstelling
Kan wel nog effect hebben op ziekten, maar
kans op effect is wel al kleiner.
Mutatie: U wordt een C ➔ op het einde geen effect. Overschot in codering op DNA niveau voor het aantal AZ.
Switch van nucleotide geen consequenties. Is vaak zo in de laatst 3 nucleotide, die een codon gaan samenstellen.
Hoeveelheid expressie van EW kan wel nog variëren. Bindingsplaatsen met meer of minder affiniteit ➔ expressie
verschillen. Soms puur door dit kan je een ziekte krijgen of net niet.
o Missense variant: AZ vervangen door ander AZ (1)
o Nonsens variant: codon voor AZ vervangen door een stopcodon
(2)
o Frameshift variant: leesraam gaat verschuiven (3)
Deletie of insertie die niet van lengte 3 is, kleiner of groter. Verandering in de hele
stroom AZ, downstream van de mutatie.
• Pathogeniciteit
Gradueel proces waarbij er extremen zijn die duidelijk zijn. Ertussen is het wat
vager.
Is elke variant belangrijk?
Niet elke variant speelt een rol in ziekte en erfelijke kenmerken. Beslissingen op obv DNA kunnen belangrijke
gevolgen hebben, bv euthanasie.
Enkel DNA testen voor gevalideerde varianten. Heel veel varianten per individu is geassocieerd met een
fenotype. Soms is het ook zo dat er een associatie wordt gevonden maar dan bij verder onderzoek blijkt dat de
link eerder een toeval is. Opletten wees dus kritisch, niet omdat het aangeboden wordt dat het gevalideerd is.
HOE ONTSTAAN VARIANTEN?
Spontane mutagenese
1. Replicatiefouten
Incorporatie van fout nucleotide, 1ste correctie door DNA-polymerase zelf maar is niet perfect. Kleine kans maar
toch is de mutatie frequentie vrij hoog, gezien de grootte van het DNA.
4
INLEIDING VAK
H1: INTRO
Genetic counselling
Specifiek DA consultatie. Informatie verzamelen (stamboom, medische voorgeschiedenis) ➔ diagnostische
stappen (DNA, RX, CT) ➔ risico assessment, wat wil het zeggen voor de nakomelingen ➔ info op de juiste manier
communiceren. Correcte counseling en support om eigenaars te doen omgaan met de diagnose. Eigenaars
kunnen heel emotioneel reageren op diagnoses.
HET DNA
TERMINOLOGIE
GENOOM
Genoom: al het erfelijke materiaal in een cel = optelsom van DNA op chromosomen = mitochondriaal DNA.
Genoom is variabel in grootte afhankelijk van de DS. Niet kunnen bepalen hoe complex een organisme is obv
hoeveelheid EW coderende genen (druif meer als mens).
Is de contributie van beide ouders naar nakomelingen gelijk? (dus 50% van vader, 50% van moeder)?
Afhankelijk van de setting kan een chromosoom af of aan staan. Omgevingsfactoren rol, zeker bij dieren,
omgeving waarin ze in de eerste fase opgroeien is vaak enkel het vrouwelijk dier aanwezig. Speelt dan een
belangrijke rol, mannelijk dier vaak niet aanwezig. Vrouwelijk dier speelt dus een belangrijke rol.
LOCUS
Locus= plaats op het genoom. Bv. een plaats op chromosoom 16 bij de hond: NC_006598.3:g.59380814.
VARIANT
Varianten = verschil tov referentie, genoom waarvan we zeggen dat we het nemen als referentie. Bv een C ipv
een A. Mutatie = zeldzame variant, frequentie in de populatie van minder dan 1 procent. Polymorfisme = variant
met een frequentie van meer dan 1% voorkomt.
Vaak wordt er een associatie gemaakt tussen "ziekte" en 1 van deze 3
termen. Welke van deze drie denk je op basis van de definitie?
Mutatie wordt typisch geassocieerd met ziekte.
Allel = verschillende versies op een bepaalde locus, bv bij variant. Normale allel = wild type of abnormale allel =
mutant. Mutatie gaat eigenlijk over het proces veranderen, beter term niet gebruiken.
1
,GENOTYPE
Locus = plaats op genoom ➔ C die een A is geworden: twee verschillende
allelen (eentje met een A en eentje met een C). Mogelijke genotypes: CC,
CA en AA.
NIVEAU VAN DNA
HOE BESCHRIJVEN WE EEN VARIANT?
Bv degeneratieve myelopathie, variant is getest ➔ weten of deze variant in alle rassen voorkomt of enkel bij de
Berner Senne. Nodig om te weten wat te testen per ras. Weten welke varianten zijn er nu belangrijk?
Regelmatig zien we G naar A, anderzijds
zien we dat de locatie hetzelfde is,
dezelfde AZ verandering.
REFERENTIE
Refereren tot op DNA niveau:
➔ Genomisch = g.
➔ Coderend = c. (gen: EW-coderend of niet)
o Coding sequences zonder intronen
➔ RNA = r.
➔ EW = p.
VERSIE
Nieuwe versie van de annotatie. Referentie genoom lang geleden vastgelegd. We zijn nu zoveel versies verder al
van een nieuwe referentie. Zo zorgt dit voor wijzigingen in locatie en samenstelling. Door versie verandering is
de exacte locatie van de variant veranderd, bv door delen van de referentie waarde die eerst niet goed
gesequeneerd waren ➔ nieuwe update dan moeten varianten gaan opschuiven. Kan ook zijn dat de annotatie
veranderd is, dingen die later bekend zijn geworden.
2
,REFERENTIE TYPE
Andere referentie type, kijken naar de G of C. Niet meer kijken op volledig genoom niveau maar op gen of EW
niveau, kan de locatie variëren. Afhankelijk van perspectief kan de locatie veranderen waardoor de naamgeving
kan variëren. Denk maar aan linksvoor in de aula maar in kader van heel de campus eerder rechts achter.
LOCATIE
Bv, DMD gen. Verschillende transcript
varianten aanwezig. Bij tweede
transcript is er op het einde nog een
exon aanwezig. Ander deel enkel bij
eerste twee transcripten aanwezig.
ALLELEN
Forward vs reverse strand Kan dit
dezelfde variant zijn?
Ja. Niet hetzelfde referentie type (g vs c). Strand: G is complement
van C en A complement van T. Potentieel kan het dus zo zijn dat het
dezelfde variant is, nog niet zeker maar wel een kans.
Op genomisch niveau kijken vs tov gen kijken ➔ in andere richting. Soms niet letterlijk de nucleotiden maar
elkaars complement.
Nee. Versie (punt 4) en type (g) is hetzelfde maar toch een verschil in
locatie. Kijken in exact dezelfde perspectief en dan een andere locatie
➔ kan niet dezelfde variant zijn.
HOE GAAN WE VARIANTEN CLASSIFICEREN?
• Grootte
o Klein 1 basepaar
o Groot: volledig chromosomen of genomen
Cut-off tussen klein en groot is 50 baseparen. Deze waarde is arbitrair, gelinkt aan de sequencing technieken die
er dan waren. 50 baseparen, minder was makkelijk te doen.
• DNA-verandering
o Deletie: verwijdering van één, enkele tot grote aantallen nucleotiden
o Insertie: additie van één, enkele tot grote aantallen nucleotiden
o Substitutie: vervanging van één tot enkele nucleotiden
▪ Puntmutatie: deletie, insertie of substitutie van 1
nucleotide Preferentiële naamgeving:
▪ Single nucleotide polymorphism of single single nucleotide variant. Bij
nucleotide variant: substitutie van 1 nucleotide polymorfisme wordt er
o Inversie: een stukje DNA wordt omgedraaid standaard meer gedacht
o Duplicatie: een stukje DNA wordt herhaald aan een zekere allel
o Translocatie: een stuk DNA wordt verplaatst frequentie.
3
, Hier is de cut-off waarde op 1000 baseparen
gelegd.
Duplicatie: tandem = achter elkaar,
intersparsed = met een stuk tussen.
• Effect op niveau EW
o Silent of syonymous variant:
geen effect op AZ
samenstelling
Kan wel nog effect hebben op ziekten, maar
kans op effect is wel al kleiner.
Mutatie: U wordt een C ➔ op het einde geen effect. Overschot in codering op DNA niveau voor het aantal AZ.
Switch van nucleotide geen consequenties. Is vaak zo in de laatst 3 nucleotide, die een codon gaan samenstellen.
Hoeveelheid expressie van EW kan wel nog variëren. Bindingsplaatsen met meer of minder affiniteit ➔ expressie
verschillen. Soms puur door dit kan je een ziekte krijgen of net niet.
o Missense variant: AZ vervangen door ander AZ (1)
o Nonsens variant: codon voor AZ vervangen door een stopcodon
(2)
o Frameshift variant: leesraam gaat verschuiven (3)
Deletie of insertie die niet van lengte 3 is, kleiner of groter. Verandering in de hele
stroom AZ, downstream van de mutatie.
• Pathogeniciteit
Gradueel proces waarbij er extremen zijn die duidelijk zijn. Ertussen is het wat
vager.
Is elke variant belangrijk?
Niet elke variant speelt een rol in ziekte en erfelijke kenmerken. Beslissingen op obv DNA kunnen belangrijke
gevolgen hebben, bv euthanasie.
Enkel DNA testen voor gevalideerde varianten. Heel veel varianten per individu is geassocieerd met een
fenotype. Soms is het ook zo dat er een associatie wordt gevonden maar dan bij verder onderzoek blijkt dat de
link eerder een toeval is. Opletten wees dus kritisch, niet omdat het aangeboden wordt dat het gevalideerd is.
HOE ONTSTAAN VARIANTEN?
Spontane mutagenese
1. Replicatiefouten
Incorporatie van fout nucleotide, 1ste correctie door DNA-polymerase zelf maar is niet perfect. Kleine kans maar
toch is de mutatie frequentie vrij hoog, gezien de grootte van het DNA.
4
