Genetica
[Datum]
Deel 4: mutanten en fenotypes
Cara Mestdag
KULEUVEN
, 1
Inhoud
, 2
Hoofdstuk 12: identificeren en classificeren van
mutanten
Mutant fenotypen bestuderen om te begrijpen hoe een organisme functioneert
Genetische analyse: de studie van mutanten
1) Vindt een mutant (aangenomen dat een aantal basiseigenschappen al bekend zijn.
a. Is de mutatie recessief of dominant?
b. Verandert het mutante fenotype in ≠ omgevingscondities?
c. Zijn er meerdere biologische processen beïnvloed in de mutant?
d. Reduceert/elimineert de mutant de functie v/h gen? Of is er een toename v/d genfunctie of een
nieuwe genfunctie?
e. Hoeveel andere genen met gelijkaardige mutante fenotypes zijn er in het genoom?
2) Maak onderscheid tussen ≠ benaderingen van genetische analyse: forward genetics & reverse genetics
a. Forward genetics = onderzoeker heeft mutant+zoekt naar gen verantwoordelijk is voor mutant
fenotype
Onderzoeker krijgt inzicht in een biologisch proces door het organisme zelf.
Geen voorafgaande kennis vereist over biochemie, fysiologie, of moleculen.
Onbekendheid met het aantal genen, hun functies of relaties.
b. Revers genetics = onderzoeker start met gekloond gen of een DNA-sequentie en men zoekt naar het
mutante fenotype of het biologische proces dat door het gen wordt gecontroleerd.
Functie van het gen is vooraf bekend.
Gen is mogelijk al gekarakteriseerd in een ander organisme.
Nuttig wanneer het gen tot expressie komt in het bestudeerde celtype, weefsel, of
ontwikkelingsstadium.
FOWARD GENETICS REVERSE GENETICS
STARTPUNT Mutant fenotype Bekende DNA-sequentie
PROCES Identificatie van de betrokken Beschadiging van DNA: mutatie om het gen uit te schakelen of
DNA-sequentie in het genoom de werking te verminderen
Klonen van het gen Genvervanging of -inserties: vervangen of aanvullen van de
chromosomale versie door getransformeerd DNA
BENADERING Van mutant fenotype naar DNA- Van bekende DNA-sequentie naar mutante fenotype
sequentie (klassieke aanpak)
Mutanten genereren
Natuurlijke mutaties in genen ontstaan spontaan door fouten in DNA-replicatie en -herstel, maar zijn
zeldzaam en onvoldoende voor genetici die snel veel mutaties willen vinden.
Natuurlijke variatie wordt steeds meer benut, ook bij andere soorten, maar hier richten we ons op het
kunstmatig induceren van mutaties in het laboratorium.
Genetici gebruiken mutagene stoffen en straling in het lab om mutaties met een veel hogere frequentie dan
natuurlijk te induceren (duizenden mutagene stoffen beschikbaar).
Mutagenen zijn gevaarlijk omdat ze mutaties veroorzaken en vaak kankerverwekkend zijn.
o Chemische mutagenen veroorzaken meestal één enkele of een beperkt spectrum aan mutaties
o Door modificatie v/e nucleotidebase ( gemodificeerde base past mogelijk niet goed met
complementaire base)
o Door ingebouwd te worden in het DNA tijdens replicatie in plaats van een normaal nucleotide(
gemodificeerde base past mogelijk niet goed met complementaire base)
o Door te intercaleren tussen de basen van een DNA-streng ( ontstaan van inserties of deleties
tussen de basen van het DNA)
[Datum]
Deel 4: mutanten en fenotypes
Cara Mestdag
KULEUVEN
, 1
Inhoud
, 2
Hoofdstuk 12: identificeren en classificeren van
mutanten
Mutant fenotypen bestuderen om te begrijpen hoe een organisme functioneert
Genetische analyse: de studie van mutanten
1) Vindt een mutant (aangenomen dat een aantal basiseigenschappen al bekend zijn.
a. Is de mutatie recessief of dominant?
b. Verandert het mutante fenotype in ≠ omgevingscondities?
c. Zijn er meerdere biologische processen beïnvloed in de mutant?
d. Reduceert/elimineert de mutant de functie v/h gen? Of is er een toename v/d genfunctie of een
nieuwe genfunctie?
e. Hoeveel andere genen met gelijkaardige mutante fenotypes zijn er in het genoom?
2) Maak onderscheid tussen ≠ benaderingen van genetische analyse: forward genetics & reverse genetics
a. Forward genetics = onderzoeker heeft mutant+zoekt naar gen verantwoordelijk is voor mutant
fenotype
Onderzoeker krijgt inzicht in een biologisch proces door het organisme zelf.
Geen voorafgaande kennis vereist over biochemie, fysiologie, of moleculen.
Onbekendheid met het aantal genen, hun functies of relaties.
b. Revers genetics = onderzoeker start met gekloond gen of een DNA-sequentie en men zoekt naar het
mutante fenotype of het biologische proces dat door het gen wordt gecontroleerd.
Functie van het gen is vooraf bekend.
Gen is mogelijk al gekarakteriseerd in een ander organisme.
Nuttig wanneer het gen tot expressie komt in het bestudeerde celtype, weefsel, of
ontwikkelingsstadium.
FOWARD GENETICS REVERSE GENETICS
STARTPUNT Mutant fenotype Bekende DNA-sequentie
PROCES Identificatie van de betrokken Beschadiging van DNA: mutatie om het gen uit te schakelen of
DNA-sequentie in het genoom de werking te verminderen
Klonen van het gen Genvervanging of -inserties: vervangen of aanvullen van de
chromosomale versie door getransformeerd DNA
BENADERING Van mutant fenotype naar DNA- Van bekende DNA-sequentie naar mutante fenotype
sequentie (klassieke aanpak)
Mutanten genereren
Natuurlijke mutaties in genen ontstaan spontaan door fouten in DNA-replicatie en -herstel, maar zijn
zeldzaam en onvoldoende voor genetici die snel veel mutaties willen vinden.
Natuurlijke variatie wordt steeds meer benut, ook bij andere soorten, maar hier richten we ons op het
kunstmatig induceren van mutaties in het laboratorium.
Genetici gebruiken mutagene stoffen en straling in het lab om mutaties met een veel hogere frequentie dan
natuurlijk te induceren (duizenden mutagene stoffen beschikbaar).
Mutagenen zijn gevaarlijk omdat ze mutaties veroorzaken en vaak kankerverwekkend zijn.
o Chemische mutagenen veroorzaken meestal één enkele of een beperkt spectrum aan mutaties
o Door modificatie v/e nucleotidebase ( gemodificeerde base past mogelijk niet goed met
complementaire base)
o Door ingebouwd te worden in het DNA tijdens replicatie in plaats van een normaal nucleotide(
gemodificeerde base past mogelijk niet goed met complementaire base)
o Door te intercaleren tussen de basen van een DNA-streng ( ontstaan van inserties of deleties
tussen de basen van het DNA)
