,H2: HET EUKARYOTE GENOOM
2.1 GENEN
2.1.1. INLEIDING
Gen DNA-segment dat de nodige informatie bevat voor de synthese van een functionele RNA-molecule
:
Niet alle genen coderen voor eiwitten, sommige coderen ook RNA
Begrippen: -Chromosoom: Elke eukaryote cel heeft een karakteristiek aantal chromosomen. Deze worden pas zichtbaar in de
profase van de mitose. Het zijn afzonderlijke DNA-molecules omgeven door eiwitten.
-Diploïd/haploïd: Lichaamscellen van vruchtbare dieren en van de meeste planten bevatten steeds 2 sets
chromosomen, ze zijn diploïd. Een set werd overgeërfd van elke ouder. Overeenkomstige
chromosomen worden aangeduid als homologe chromosomen. Geslachtscellen zijn haploïd.
-Allel: Een van de vormen van eenzelfde gen. Men spreekt soms van een gezond allel en een ziekteverwekkend
allel. Echter het bestaan van verschillende vormen op DNA-niveau, heeft vaak geen enkele invloed op het
functionele genprodukt.
-Dominant/recessief: Een dominant allel komt steeds tot uiting, onafhankelijk van de identiteit van het allel op het
homologe chromosoom. Een recessief allel komt slechts tot uiting als er op het homologe
chromosoom zich hetzelfde recessieve allel bevindt.
-Homozygoot/heterozygoot: Men is homozygoot voor een allel als beide allelen op de homologe chromosomen identiek
zijn. Men is heterozygoot als ze verschillend zijn.
-Genotype/fenotype: Het genotype is de informatie voor een bepaald gen die vervat zit in je genetisch materiaal
en dat je doorgeeft aan je nakomelingen. Het fenotype is de manifestatie van het genotype
als een kenmerk van het individu.
OMIM database Online Mendelian Inheritance in Man - verzamel database van menselijke genen en genetische
aandoeningen en eigenschappen
*aantal genen in organisme is NIET evenredig met de complexiteit van het organisme. Het is de complexiteit vd genregulatie dat
evenredig is met de uiteindelijke complexiteit van het organisme & niet het aantal genen. - hoe complexer de genregulatie, hoe
uitgebreider de genen zijn
*de genendichtheid (aantal genen per 1000 basenparen) verlaagt naarmate de genen complexer zijn
*er zijn minder dan 24500 eiwitcoderende genen in het humane genoom
,2.1.2. DE WETTEN VAN MENDEL
2.1.2.1. De uniformiteitswet, de splitsingswet & de onafhankelijkheidswet
Uniformiteitswet: als je 2 raszuivere individuen (die maar in 1 kenmerk verschillen) met elkaar kruist, dan zijn de F1-nakomelingen
onderling identiek
Splitsingswet: bij onderlinge kruising van individuen uit de eerste uniforme generatie krijg je nakomelingen met verschillende
genotypen. Daarbij komen de kenmerken in een vaste getal verhouding tot uiting:
3:1 bij dominant-recessieve overerving
1:2:1 bij partiële dominantie
Onafhankelijkheidswet: de verschillende kenmerken worden onafhankelijk van elkaar overgeërfd
dihybride kruisingen waarbij genotype en fenotype achterhaalt kan worden in een vierkant van Punnett
7
geldt enkel voor kenmerken waarvan genen op verschillende chromosomen liggen
7
2.1.3. DE PROEVEN VAN MORGAN
Experiment: overerving van mutante fruitvliegen (Drosophila Melanogaster) - mutanten zijn vliegen met een abnormaal
fenotype door een overerfbare verandering in de genen
>
Doet een dihybride kruising zoals Mendel maar deze voldoet niet aan de onafhankelijkheidswet
7
Als 1 van 2 kenmerken gekoppeld is met een derde, is ook het andere kenmerk gekoppeld met dit derde kenmerk
centiMorgen (cM) De eenheid van genetische recombinatiefrequentie
-
Voordelen fruitvlieg: -makkelijk & goedkoop te kweken
-korte generatie duur: 12 dagen
-groot nakomelingschap: 100 per vrouwtje
wildtype fruitvlieg
( grys
> dubbel mutante
fruitutieg
lange vleugels (
-
vleugel stompjes
,
I Zwart ,
AB Ab a B ab
ab AaBb Aabb aaBb aabb +
Conclusie: tijdens de profase vd eerste
meiotische deling blijft het overgeërfde
materiaal van de ouders fysisch gescheiden
op aparte chromosomen. Tijdens de meïose
wanneer het chromosomen aantal gehalveerd
wordt om haploïde gameten te bekomen
wordt het genetisch materiaal herverdeeld 18 % recombinatie frequentie
door homologe recombinatie.
De kans dat 2 gekoppelde genen die samen werden overgeërfd van 1 ouder, apart 82 % Koppelingsfrequentie
worden doorgegeven aan de nakomelingen, hangt af van de kans dat er precies
tussen die twee genen crossing-over plaatsgrijpt. Hoe groter de fysische afstand
is tussen twee genen op eenzelfde chromosoom, hoe groter de kans dat ergens
tussen de twee genen een crossing-over gebeurt en de fenotypische kenmerken uit 2
de F0-generatie vermengd worden.
, 2.1.4. KOPPELINGSANALYSE
2.1.4.1 koppelingsanalyse of dihybridekruising
Doel koppelingsanalyse: gen (ziekte) lokaliseren op de humane gene kaart door de koppeling te onderzoeken tussen het gen en
een groot aantal genetische merkers - men gebruikt hierbij de strategie van Morgen (dihybridekruising)
om een ziekte kenmerk en een tweede gelokaliseerd kenmerk paarsgewijs te bekijken en vervolgens de
koppeling van de twee te analyseren
Genetische merkers worden gebruikt - er wordt nagegaan of het ziekte kenmerk gekoppeld is aan de merker, zo wordt het
ziekte kenmerk gelokaliseerd op de humane genenkaart
2.1.4.2 genetische merkers
Genetische merkers - sequenties in het genoom die variabel zijn in de populatie
*meeste variaties in DNA sequentie van genen hebben geen effect op de gezondheid van een individu omdat:
-
1- Mutaties in het gen hebben geen gevolgen voor de eiwitfunctie: een synoniem codon (stille mutatie) of een synoniem
aminozuur wordt geïntroduceerd of de mutatie komt voor in
een intron
2- Veel genen coderen voor niet-essentiële eiwitten die niet instaan voor het functioneren van het menselijk lichaam
3- Overgrote meerderheid van DNA bestaat niet uit genen maar uit extragenetische DNA - variaties in de extragenetishe
sequenties hebben geen gevolgen voor de normale fysiologie vd cel
Polymorfismen - variaties in de nucleotidensequentie van het genoom - een Polymorfisme is hetzelfde als een mutatie, maar de
term mutatie wordt enkel gebruikt in context van ziektes
2.1.4.3 SNP’s
SNPs - staat voor single nucleotide polymorphisms - eenvoudigste polymorfismen van 1 nucleotide met aan weerszijde
sequentie die wel identiek is in alle individuen - het ene variable nucleotide kent 2 mogelijkheden waardoor er 2
verschillende allelen bekomen worden
voorbeeld: een SNP die in sommige individuen een C is en in andere een G is
* De bruikbaarheid van de SNP voor koppelingsanalyse wordt in belangrijke mate bepaald door de gemiddelde heterozygositeit -
een gemiddelde heterozygositeit van 0.314 betrekt dat gemiddeld 31 % in de populatie heterozygoot is voor de SNP (heterozygoot
betekent dat op het ene allel een C voorkomt en op het andere een G) - enkel als de twee allelen verschillen kunnen ze gebruikt
worden voor koppelingsanalyse - Hoe hoger de gemiddelde heterozygositeit van een merker, hoe meer individuen van de
populatie heterozygoot zijn en hoe beter (informatiever) de merker bruikbaar is voor koppelingsanalyse.
*om de heterozygositeit te verhogen bekijkt men niet 1 SNP, maar 4 die dicht bij elkaar liggen en theoretisch gezien samen
overerven, dit noemt een haplotype - een haplotype van 4 SNPs kent een 2.· allelen
·
SNP-chip - techniek om na te gaan welk allel elk familielid van een stamboom bezit - CHIP bestaat uit een drager materiaal waarop
een groot aantal synthetische enkelstrengige DNA oligonuclotiden worden gespot - elke spot komt overeen met C1
gekende oligonucleotide - als enkelstrengs gefragmenteerd DNA van een patiënt aangebracht wordt op de CHIP zal dit
DNA binden met zijn omgekeerde complementaire oligo op de CHIP en vervolgens hybridiseren en dubbelstrengs DNA
vormen, een hybride wordt gevormd - het DNA vd patiënt wordt fluorescent gemerkt zodat er nagegaan wordt aan
welke oligo het patiënten DNA op de CHIP is gebonden
3
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur NoorBLC. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €5,96. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
