Examenvragen menselijke genetica
Geef drie autosomaal recessieve ziektes en bespreek er één (H3 & H4)
Osteogenesis imperfecta (soms)
Osteogenesis imperfecta is een ziekte met defecten in de botvorming door een fout in de
vorming van collageen type I met een incidentie van 1/10.000. Collageen type I bestaat uit 3 α-
helices die gesynthetiseerd worden op chromosoom 17 (2x) en chromosoom 7 (1x).
Normaalgesproken ontstaat er een triple-helix van deze 3 helices door hydroxylatie en
glycosilatie van procollageen. Het dominant negatief effect is hier aanwezig bij een missense
mutatie in chromosoom 17 doordat de foutieve keten de andere ketens hindert tot het maken
van een normale triple helix. Bij een nonsense mutatie van chromosoom 17, zal het aantal
correcte helices enkel afnemen, en bekomt men uiteindelijk gewoon een lager aantal triple-
helices.
Mucovicidose
Uitleg zie volgende vraag
Adenosine Deaminase deficiëntie
ADA is een zeldzame ziekte waarbij een huishoudgen van het purinemetabolisme afwezig is,
wat leidt tot een premature dood van de T-cellen. Er zal geen cel gemedieerde immuniteit zijn
en ook de humorale immuniteit is afwezig. De behandeling van patiënten gebeurde met de
ADA gen therapie. De eerste experimenten gebeurden door geïsoleerde T-cellen van de patiënt
te injecteren met retrovirussen en terug toe te dienen aan de patiënt. In de volgende studie
werd gestart met hematopoëtische stamcellen homozygoot voor de ADA mutatie. Hierdoor
kregen de kinderen een werkend immuunsysteem. Het belang van de gentherapie in de
genezing van de patiënten was niet helemaal duidelijk, aangezien er ook nog een ADA-PEG
enzymetherapie mee gepaard ging.
Bespreek mucovicidose (H3)
Mucovicidose of cystic fybrosis (CF) is een ziekte in met een incidentie van 1/25.000 in Europa
en de VS. CF is een autosomaal recessieve ziekte en ontstaat door een mutatie op het CFTR
gen. Het genproduct hiervan is een transmembrane regulator die het transport van ionen over
het membraan van epitheliale cellen regelt. Dit verstoorde transport van onder andere
chloride, leidt tot taai slijm in de longen en erg zout zweet. Een hoge frequentie van de dragers
is veroorzaakt door een betere resistentie tegen diaree.
Soorten mutaties geven (H3)
Voor puntmutaties in coderend DNA zijn er 3 typen mutaties. Allereest een missense mutatie,
welke het veranderen van één AZ in een ander AZ is. Daarnaast is er een nonsense mutatie,
welke een stopcodon creërt en zorgt voor een premature terminatie. Als laatste kunnen
deleties of insterties leiden tot frameshift mutaties, wat een verandering van het leesraam tot
gevolg heeft en dus een compleet andere AZ-sequentie. In niet-coderend DNA heeft men
promoter of enhancer mutaties, die zullen leiden tot een gereduceerde hoeveelheid mRNA.
Splice-site mutaties zijn mutaties is de spice-site van mRNA en hebben exon skipping of het
ontstaan van cryptische splice-sites tot gevolg. Ook kunnen nieuwe introns hierdoor ontstaan.
Transposons zijn mobiele elementen die geïnserteerd kunnen worden en zo een gen kan
onderbreken. Triple-repeats kunnen als ze uitgesproken aanwezig zijn expressie van een gen
, stilleggen als ze zich in niet-coderend DNA bevinden en als ze zich in coderend DNA bevinden
een negatieve functie toevoegen aan het eiwit. Mutaties kunnen 3 verschillende gevolgen
hebben: loss-of-function, waarbij het eiwit zijn functie volledig verliest, gain-of-function,
waarbij het eiwit een nieuwe of verbeterde functie krijgt of het dominant negatief effect,
waarbij het nieuwe genproduct niet alleen zijn eigen functie verliest, maar ook het normale
functioneren van het normale allel verhindert.
Bespreek de postnatale chromosomenonderzoek, zowel de technische kant en de voorwaarde
waaraan de weefsels moeten aan voldoen. (H6)
Men begint met de afname van weefsel en het opkweken hiervan. Vervolgens worden de cellen
geoogst in de metafase door het toevoegen van colchicine. Door de cellen hierna op te lossen
in een hypotone oplossing kunnen de kernen gecollecteerd worden door centrifugatie. Hierna
worden de cellen gefixeerd en gespreid op een microscopisch glaasje. Voor de visualisatie kan
men 3 technieken gebruiken: HRB, FISH of CGH.
High Resolution Bandering is het zichtbaar maken van de banden met Giemsa-bandering
(inactieve regio’s) Quinacrine-bandering (actieve regio’s). Zo kunnen verschillende bandjes
onderscheiden worden met respectievelijk een licht of fluorescentiemicroscoop. HRB is echter
een langzame techniek met een lage resolutie en structurele afwijkingen zijn niet altijd
identificeerbaar. HRB gebeurt op cellen die zich in de metafase bevinden, met één copy van elk
chromosoom. De resolutie bedraagt 106-107 Bp.
Fluorscentie In Situ Hybridisatie is het aankleuren van specifieke DNA-sequenties met
fluorescerende probes. Dit gebeurt door het denatureren van het gefixeerde DNA en een
gelijkaardige probe en deze tegelijk te hybridiseren. Vervolgens wast men de niet-
gehybridiseerde probes weg en wordt een tegenkleuring uitgevoerd om alle chromosomen
zichtbaar te maken onder een fluorescentiemicroscoop. FISH is een snelle techniek, maar het
nadeel is dat ze niet bruikbaar is voor alle chromosomen en dat er geen informatie bekomen
wordt over structurele afwijkingen. FISH wordt toegepast in de interfase, met de chromosomen
die zich in paren bevinden. De resolutie bedraagt 1 MBp.
Comparative Genomic Hybridisation bestaat uit het merken van het ‘test-DNA’ in groen en
‘controle-DNA’ in het rood. Beide DNA-samples worden gedenatureerd en vervolgens
gehybridiseerd en op een array verspreid. De array wordt afgelezen met een
fluorescentiemicroscoop en bij een amplificatie van DNA in het ‘test-DNA’ zal er een groene
kleur bekomen worden en bij een deletie een rode kleur. CGH is een zeer geschikte manier om
duplicaties en deleties op te sporen. De resolutie kan kleiner zijn dan 100 Bp, afhankelijk van
de sensitiviteit van de array.
Geef drie autosomaal recessieve ziektes en bespreek er één (H3 & H4)
Osteogenesis imperfecta (soms)
Osteogenesis imperfecta is een ziekte met defecten in de botvorming door een fout in de
vorming van collageen type I met een incidentie van 1/10.000. Collageen type I bestaat uit 3 α-
helices die gesynthetiseerd worden op chromosoom 17 (2x) en chromosoom 7 (1x).
Normaalgesproken ontstaat er een triple-helix van deze 3 helices door hydroxylatie en
glycosilatie van procollageen. Het dominant negatief effect is hier aanwezig bij een missense
mutatie in chromosoom 17 doordat de foutieve keten de andere ketens hindert tot het maken
van een normale triple helix. Bij een nonsense mutatie van chromosoom 17, zal het aantal
correcte helices enkel afnemen, en bekomt men uiteindelijk gewoon een lager aantal triple-
helices.
Mucovicidose
Uitleg zie volgende vraag
Adenosine Deaminase deficiëntie
ADA is een zeldzame ziekte waarbij een huishoudgen van het purinemetabolisme afwezig is,
wat leidt tot een premature dood van de T-cellen. Er zal geen cel gemedieerde immuniteit zijn
en ook de humorale immuniteit is afwezig. De behandeling van patiënten gebeurde met de
ADA gen therapie. De eerste experimenten gebeurden door geïsoleerde T-cellen van de patiënt
te injecteren met retrovirussen en terug toe te dienen aan de patiënt. In de volgende studie
werd gestart met hematopoëtische stamcellen homozygoot voor de ADA mutatie. Hierdoor
kregen de kinderen een werkend immuunsysteem. Het belang van de gentherapie in de
genezing van de patiënten was niet helemaal duidelijk, aangezien er ook nog een ADA-PEG
enzymetherapie mee gepaard ging.
Bespreek mucovicidose (H3)
Mucovicidose of cystic fybrosis (CF) is een ziekte in met een incidentie van 1/25.000 in Europa
en de VS. CF is een autosomaal recessieve ziekte en ontstaat door een mutatie op het CFTR
gen. Het genproduct hiervan is een transmembrane regulator die het transport van ionen over
het membraan van epitheliale cellen regelt. Dit verstoorde transport van onder andere
chloride, leidt tot taai slijm in de longen en erg zout zweet. Een hoge frequentie van de dragers
is veroorzaakt door een betere resistentie tegen diaree.
Soorten mutaties geven (H3)
Voor puntmutaties in coderend DNA zijn er 3 typen mutaties. Allereest een missense mutatie,
welke het veranderen van één AZ in een ander AZ is. Daarnaast is er een nonsense mutatie,
welke een stopcodon creërt en zorgt voor een premature terminatie. Als laatste kunnen
deleties of insterties leiden tot frameshift mutaties, wat een verandering van het leesraam tot
gevolg heeft en dus een compleet andere AZ-sequentie. In niet-coderend DNA heeft men
promoter of enhancer mutaties, die zullen leiden tot een gereduceerde hoeveelheid mRNA.
Splice-site mutaties zijn mutaties is de spice-site van mRNA en hebben exon skipping of het
ontstaan van cryptische splice-sites tot gevolg. Ook kunnen nieuwe introns hierdoor ontstaan.
Transposons zijn mobiele elementen die geïnserteerd kunnen worden en zo een gen kan
onderbreken. Triple-repeats kunnen als ze uitgesproken aanwezig zijn expressie van een gen
, stilleggen als ze zich in niet-coderend DNA bevinden en als ze zich in coderend DNA bevinden
een negatieve functie toevoegen aan het eiwit. Mutaties kunnen 3 verschillende gevolgen
hebben: loss-of-function, waarbij het eiwit zijn functie volledig verliest, gain-of-function,
waarbij het eiwit een nieuwe of verbeterde functie krijgt of het dominant negatief effect,
waarbij het nieuwe genproduct niet alleen zijn eigen functie verliest, maar ook het normale
functioneren van het normale allel verhindert.
Bespreek de postnatale chromosomenonderzoek, zowel de technische kant en de voorwaarde
waaraan de weefsels moeten aan voldoen. (H6)
Men begint met de afname van weefsel en het opkweken hiervan. Vervolgens worden de cellen
geoogst in de metafase door het toevoegen van colchicine. Door de cellen hierna op te lossen
in een hypotone oplossing kunnen de kernen gecollecteerd worden door centrifugatie. Hierna
worden de cellen gefixeerd en gespreid op een microscopisch glaasje. Voor de visualisatie kan
men 3 technieken gebruiken: HRB, FISH of CGH.
High Resolution Bandering is het zichtbaar maken van de banden met Giemsa-bandering
(inactieve regio’s) Quinacrine-bandering (actieve regio’s). Zo kunnen verschillende bandjes
onderscheiden worden met respectievelijk een licht of fluorescentiemicroscoop. HRB is echter
een langzame techniek met een lage resolutie en structurele afwijkingen zijn niet altijd
identificeerbaar. HRB gebeurt op cellen die zich in de metafase bevinden, met één copy van elk
chromosoom. De resolutie bedraagt 106-107 Bp.
Fluorscentie In Situ Hybridisatie is het aankleuren van specifieke DNA-sequenties met
fluorescerende probes. Dit gebeurt door het denatureren van het gefixeerde DNA en een
gelijkaardige probe en deze tegelijk te hybridiseren. Vervolgens wast men de niet-
gehybridiseerde probes weg en wordt een tegenkleuring uitgevoerd om alle chromosomen
zichtbaar te maken onder een fluorescentiemicroscoop. FISH is een snelle techniek, maar het
nadeel is dat ze niet bruikbaar is voor alle chromosomen en dat er geen informatie bekomen
wordt over structurele afwijkingen. FISH wordt toegepast in de interfase, met de chromosomen
die zich in paren bevinden. De resolutie bedraagt 1 MBp.
Comparative Genomic Hybridisation bestaat uit het merken van het ‘test-DNA’ in groen en
‘controle-DNA’ in het rood. Beide DNA-samples worden gedenatureerd en vervolgens
gehybridiseerd en op een array verspreid. De array wordt afgelezen met een
fluorescentiemicroscoop en bij een amplificatie van DNA in het ‘test-DNA’ zal er een groene
kleur bekomen worden en bij een deletie een rode kleur. CGH is een zeer geschikte manier om
duplicaties en deleties op te sporen. De resolutie kan kleiner zijn dan 100 Bp, afhankelijk van
de sensitiviteit van de array.
