Samenvatting van alle stof voor biotechnologie van opleiding toegepaste biologie HAS jaar 2 blok 2. Uitgewerkt aan de hand van de leerdoelen, hoorcolleges, Brock en Campbell.
• Campbell Biology: H18 (excl. 18.5) en H19
• Brock Biology of Micro-organisms, 15th edition:
H4, deel III en deel IV (herhaling Campbell H17)
H6, deel I o H8.3 (figuur 8.7) en H8.7 (figuur 8.16) (ter introductie op H11)
H9.6 (ter introductie op H11)
H11 deel II Gene transfer in Bacteria, tot en met 11.8
H12.1, H12.2, H12.6 en H12.7
,HC 1
Metabolic pathways kunnen op twee niveaus
gereguleerd worden:
- Snel: door regulatie van de enzym activiteit
middels negatieve feedback. Een signaal
blokkeert de werking van een enzym
waardoor deze stopt met werken. Er is bv.
veel tryptofaan aanwezig in de cel waardoor
het tijdelijk niet nodig is te produceren. In dit
geval is tryptofaan degene die het signaal
geeft aan een enzym om te stoppen. Dit heet
ook wel feedback inhibitie (negatieve
feedback) en is typisch voor anabolische paden. Dit is vooral handig als je tijdelijk het enzym
niet nodig hebt.
- Langzaam: door regulatie de expressie van genen die coderen voor bepaalde enzymen. In dit
voorbeeld zou bv. de omgeving voldoende tryptofaan bevatten zodat de cel dit niet meer
hoeft te maken -> de cel stopt met het maken van enzymen die
helpen bij de synthese van tryptofaan door de genen te blokkeren.
De genexpressie van genen bij eukaryoten kan gereguleerd worden in
vrijwel alle stappen van DNA tot eiwit. De mechanismen betrokken bij de
regulatie van deze genexpressie worden epigenetische mechanismen
genoemd (epigenetica). Elk stadium in het plaatje hiernaast is een
mogelijke controle punt waarbij gen expressie uit/aan, versneld of
vertraagd kan worden.
De control points zijn:
- Chromatine modificatie (acetylering/methylering)
- Regulatie van genexpressie
o Transcriptionele regulatie
- Negatieve controle repressie
- Negatieve controle inductie
- Positieve controle met activator
o Post transcriptionele regulatie
- RNA Splicing
- RNA Interferentie
,Chromatine modificatie:
DNA van eukaryotische cellen wordt
verpakt samen met histonen en
vormen zo een nucleosoom. Alle
nucleosomen samen van een DNA
streng wordt een chromatine
genoemd. Deze structurele organisatie
helpt met het reguleren van gen
expressie. De chromatine kun je
namelijk heel dicht op elkaar
verpakken of juist uitrekken.
Door chemische modificaties aan de chromatine kan de
structuur, en daarmee de genexpressie, worden
beïnvloed. Er zijn twee soorten modificaties:
- Histon acetylering: de staart van elke histon staat
naar buiten gericht vanuit de nucleosoom. Aan
deze staart kan een acetylgroep (-COCH3) geplakt
of verwijderd worden door enzymen. Door het
toevoegen van een acetylgroep opent de
chromatinestructuur en wordt transcriptie van
het DNA gepromoot. De chromatine wordt
gedecondenseerd.
- Methylering: dit doet kort gezegd het tegenovergestelde van acetylering. De additie van een
methylgroep leidt juist tot condensatie van de chromatine en reduceert de transcriptie. De
methylgroep kan zowel aan de histonstaart als aan een nucleotiden van het DNA (cytosine)
geplakt worden. Als een gen eenmaal gemethyleerd is zal deze meestal zo blijven, ook na
celdeling (methylering wordt dus doorgegeven aan de dochtercel). Deze methylgroep kan
zowel aan de staart van de histon als aan cytosine van het DNA gehangen worden
- Fosforylering met fosfaat (-PO43-) aan
histonstaarten (hiervan moet je alleen
weten dat het bestaat).
Bij de vorming van geslachtscellen moet de methylering weer opgeheven worden. Alle genen worden
in potentie weer beschikbaar (wel moet het ook geacetyleerd worden). Zo kan er uit de geslachtcellen
weer een individu ontstaan. Echter wordt niet alle methylering opgeheven; sommige methylering
wordt overgeërfd van ouder op kind (genomische inprenting). Een vb. is het IFG2 gen dat bij sommige
individuen minder gemethyleerd was en zorgde voor een lager geboortegewicht. Een verminderde
methylering zorgt voor meer expressie. Dus dit gen zorgt dus voor een zuiniger metabolisme (minder
groei. Uiteindelijk bleek dat dit gen minder gemethyleerd werd bij individuen die waren opgewekt
tijdens de hongersnood van 44/45 (opa/oma van de kinderen) -> in de hongersnood was er minder
energie dus zuiniger mee omgaan (epigenetische overerving)
, Het DNA, en de genen, zijn nu dus optimaal gemodificeerd voor expressie door de chromatine
modificatie (geacetyleerd). Maar daarna wil de cel alsnog kunnen bepalen in welke mate de expressie
nodig is -> je kunt niet als een blinde kip maar gaan transcriberen. Er zijn hier 3 stappen/controle
punten voor de regulatie van genexpressie:
- Transcriptionele regulatie (transcription)
- Post-transcriptionele regulatie m.b.v. splicing (RNA processing)
- Post-transcriptionele regulatie m.b.v. RNA interferentie (nadat het naar het cytoplasma is
getransporteerd)
Transcriptionele regulatie
Elk gen heeft een promotor waaraan
transcriptie factoren binden, waaraan weer
RNA polymerase bindt welke vervolgens
een RNA transcript kan maken. Aan deze
promotor zit een TATA-box die bestaat uit
een specifieke nucleotide volgorde waaraan
specifieke eiwitten (factoren) kunnen
binden die de RNA polymerase helpen.
Promotor is een specifieke
nucleotidevolgorde in het DNA van een gen
dat zich bindt aan RNA-polymerase
waardoor het zich op de juiste positie
bevindt om met de transcriptie te beginnen.
TATA-box is een DNA reeks bij eukaryotische promotors die cruciaal is bij de vorming van een
transcriptie-initiatiecomplex.
Voor elk (bindend) eiwit is een specifieke code in het DNA; zoals hier links onder het symmetrische
eiwit. Deze symmetrie werkt met inverted repeats; de specifieke volgorde is twee kanten in hetzelfde
(van 5’ -> 3’). Door de helixvorm, waar het eiwit in moet passen, is deze volgorde ook altijd een
bepaalde lengte. Het groene deel is hier niet van belang voor de binding.
Transcriptionele regulatie bij prokaryoten kan
op verschillende manieren:
- Negatieve controle door repressie
- Negatieve controle door inductie
- Positieve controle
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 lisavandenbiggelaar. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €10,47. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
